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Les lacs du littoral Aquitain représentent les plus grands écosystèmes lacustres de plaine en France. Ces écosystèmes sont soumis à une très forte pression anthropique et ont, en conséquence, fait l’objet de nombreuses études scientifiques permettant d’évaluer leur qualité écologique au cours des dernières décennies. Pour autant, une étude de la dynamique écologique de ces lacs sur le temps long n’a jamais été entreprise. Afin de pouvoir quantifier la dynamique écologique des lacs du littoral aquitain et d’évaluer les opérations de gestion actuellement mises en œuvre sur ces milieux, l’Agence de l’Eau Adour-Garonne et le centre INRAE de Cestas-Gazinet ont récemment lancé un programme de recherche (DYLAQ) visant à rassembler ces diverses données et identifier les trajectoires écologiques des lacs. Dans le cadre de cette étude, nous nous sommes intéressés à un lac modèle : le lac de Parentis-Biscarrosse. Nous avons étudié la variation des paramètres physico-chimiques liés à l’eutrophisation depuis les années 70 et quantifié l’impact du réchauffement climatique sur la température de l’eau de surface depuis la fin des années 50. Les résultats montrent qu’après une dégradation forte de la qualité de l’eau jusqu’aux années 90, l’état physico-chimique du lac semble s’améliorer. La gestion à l’échelle du bassin versant, menée entre les années 1990 et 2000, apparaît donc avoir porté ses fruits sur le long terme, témoignant d’un long délai de réponse de l’écosystème. L’augmentation de la température de l’eau de surface de 0,2°C par décennie et la forte augmentation de la durée des vagues de chaleurs sur la température de l’eau confirment l’importance du réchauffement climatique sur le lac de Parentis-Biscarrosse. Bien que globalement la trajectoire physico-chimique du lac soit dans une dynamique plutôt favorable, les effets joints de son histoire récente et du réchauffement des températures constitue encore une menace importante pour l’ensemble de l’écosystème, et nécessite un suivi et une gestion soutenue sur l’ensemble de son bassin versant. Lakes located along the western atlantic coast represent the largest lake ecosystems in France. These ecosystems are highly impacted by anthropogenic activities and have consequently be the target of numerous scientific studies aiming to evaluate their ecological quality during the last decades. Nevertheless, the long-term ecological dynamic of these lakes has never been investigated. In order to quantify the ecological dynamics of Aquitaines’ lakes and to evaluate the efficiency of managing actions, the Adour-Garonne water Agency and the INRAE centre of Cestas-Gazinet recently initiate a research program (DYLAQ) aiming to gather all historical scientific data and identify lakes ecological trajectories. For the present study, we focused on the Parentis-Biscarrosse lake and we investigated the temporal variation of physico-chemical parameters related to eutrophication since the 70s and quantified the impact of climate warming on surface water temperature since the end of the 50s. Results evidenced a low water quality in the 70-80s, but an improvement of water quality since the 90s. Watershed management operating since the 90s seems to have a significant effect on the long term, confirming a time-delay of ecosystem responses. The increase of water surface temperature (0.2°C per decade) and the increase of the number and length of heatwaves confirm the importance of climate warming on the Parentis-Biscarrosse lake. Although lake water quality is globally in a positive trajectory, the joint effect of recent history and climate warming are still an important threat for this lake ecosystem, that constantly need a sustained management on its whole watershed.

Ce travail a été réalisé dans le cadre du projet shad'eau visant à étudier les causes de déclin des populations d'aloses du sud-ouestde la France. Ce guide est le premier réalisé sur l’identification du zooplancton et des invertébrés présents dans les rivières artificielles del’installation expérimentale de Saint-Seurin-Sur-L’Isle de l’UR-EABX (INRAE Gazinet, 33) et dans les contenus stomacaux de juvéniles de grandes aloses (Alosa alosa). Ce guide a pour objet d’aider les futurs observateurs néophytes dans leurs identifications. Il a été réalisé à partir des observationset photos d’Adrien Aries, réalisées au cours de son stage de maîtrise 2ème année (Aries 2019) « Caractérisation du milieu trophique, étude du régime et des préférences alimentaires des juvéniles de grande alose (Alosa alosa) en rivières artificielles ». Ces observations ont été effectuées à l’aide d’une loupe binoculaire Olympus SZX12 au laboratoire d’hydrobiologie de l’INRAE deGazinet. Les photos et dimensions ont été réalisées grâce au logiciel Archimed (Microvison Instruments 2014). Il s’agissait initialement de déterminer les grands catégories d’individus se développant ou étant présent dans les rivièresartificielles et dans les contenus stomacaux d’aloses. Les chapitres ont été réalisés par regroupement des grandes catégories, les individus les plus fréquemment rencontrés sont présentés dans les premiers chapitres (Cladocères, Diptères, Copépodes, Ostracodes). Il faut noter que les plus petits individus n’ont peut-être pas été décelés lors de ces observations tels que desprotozoaires et des petits métazoaires (exemple : rotifères). Sur chaque photo est indiqué si il s’agit d’observation réalisée sur des échantillons d’eau (noté : zooplancton ou phytoplancton) ou du contenu stomacal des aloses (noté : contenu stomacal) afin d’avoir un référence sur la conservation des individus après ingestion par les juvéniles d’aloses. Le futur observateur devra se reporter sur des ouvrages spécifiques à chaque groupe pour réaliser une détermination plus poussée si cela s’avère nécessaire. Dans ce guide, une liste non exhaustive d’ouvrages et de sites internet a été fournie pour certains groupes biologiques afin d’aider le futur observateur.

International audience

International audience; The majority of studies on biofilms have focused on autotrophic and bacterial taxa, without considering the potential effects on biofilm grazers. In this work, we investigated the effects of realistic environmental concentrations of zirconium (Zr) on periphyton algal growth and micromeiofauna biodiversity. Glass slides were submerged in a pond for four weeks to colonize biofilms and exposed for four weeks in aquaria to targeted Zr concentrations of 0, 1, and 10 nM, which were monitored over time (average measured concentrations were 0.2 ± 0.1, 0.5 ± 0.3, and 2.9 ± 0.3 nM Zr). The four-week exposure to the highest concentration (3 nM) affected the micromeiofauna structure of biofilms and modified the autotrophic biofilm structure by increasing the proportion of green algae and decreasing the abundance of cyanobacteria and brown algae. Rotifers and the ciliate Aspidisca cicada appeared to be the most sensitive organisms among the observed micromeiofauna. A toxic effect of Zr on rotifers could explain such results. Indirect effects, such as reduced food availability given the reduced algal growth in the presence of Zr, could also play a role in the changes of micromeiofauna community structure. These results are among the few published data on the effects of Zr.

In lake ecosystems, biological taxa are usually studied either through trophic relationships (without considering environmental factors) or distinctly for each taxonomical group. In the last case, studying the response of communities to environmental abiotic factors is usually the main objective and biotic interactions are therefore rarely considered. This is the objective of the present study which aims to investigate, synchronously, the response of different biological taxa in the Lacanau's lake (South-West of France) to abiotic and biotic factors. More precisely, the effect of season, spatial variation, physico-chemical parameters and physical factors (e.g. wind, slope) on macrophytes, phytoplankton, epiphytic diatoms and micro-meiofauna communities and biomass will be tested. The aim is also to construct global models of the ecosystem to determine the relative effect of environmental factors and biotic relationships. At the same time, another goal is to investigate, for the first time, epiphytic micro-meiofauna taxa living in Lacanau's lake. We thus studied 6 stations located around the littoral shoreline that were sampled during the four temperate seasons. Permanent plots (24 per station) were installed to study macrophyte composition and phytoplankton biomass. Water samples were taken (3 per station) and water composition was analyzed through more than 20 parameters. Five macrophytes species were also sampled in each station to measure the composition and biomass of the epiphytic flora and fauna. Results revealed a strong seasonal variation of water composition. Taxa did not exhibit a synchronic response through time and, within taxa group, we often evidenced different variation of diversity and biomass with time. Microscopic organisms appeared to be strongly dependent of seasonal variation but it was almost impossible to separate the influence of physico-chemical parameters from those of seasonal succession. Weak influence of physico-chemical parameters on macrophytes communities was found (except for biomass) but these communities strongly depends on hydrodynamical and hydromorphological conditions. Physical factors also appeared to strongly impact phytoplankton diversity and biomass. Nature and architecture of plant host was found to greatly influence the biomass and diversity of diatoms and micro-meiofauna epiphytic communities. Considering biotic relationships, competition processes with macrophytes species seems to structure phytoplankton communities and the micro-meiofauna biomass and diversity appeared to be controlled by epiphytic diatoms. All these processes were correctly modeled in final models which allowed to test the relative influence of chemical, physical and biological factors. This fundamental study bring better knowledge on processes patterning biological communities in the Lacanau's lake and also contribute to a better understanding of the whole functioning of this lacustrine ecosystem. Some scientific and management perspectives were drawn from these results, but supplementary studies are still needed to better understand mechanisms patterning these biological communities.; Dans les écosystèmes lacustres, les différents maillons biologiques sont souvent étudiés via le réseau trophique de l'écosystème ou alors de manière complètement indépendante. La réponse des communautés aux différents facteurs abiotiques est alors le principal objectif de ces études mais les interactions biotiques sont très rarement considérés dans l'analyse des assemblages d'espèces. C'est l'objectif de cette étude qui vise à étudier de manière synchrone différents taxons biologiques au sein du lac de Lacanau. Plus précisément, l'influence de la saison, de la variabilité spatiale, de la physico-chimie de l'eau et des facteurs physiques (e.g. vent, pente) sera testé sur les communautés de macrophytes, de phytoplancton, de diatomées épiphytes et sur la micro-méiofaune épiphyte. L'objectif est également de construire des modèles d'interaction entre ces différentes communautés biologiques et les paramètres environnementaux mesurés. Parallèlement, un autre objectif est aussi de dresser pour la première fois la liste des taxons de la micro-méiofaune présent dans le lac de Lacanau. Nous avons pour ceci étudié 6 stations réparties autour du lac de Lacanau que nous avons échantillonnées pendant les 4 saisons. Des quadrats fixes (24 par stations) ont été placés pour quantifier la composition en macrophytes et la biomasse phytoplanctonique. Des prélèvements d'eaux (3 par stations) ont également été prélevés sur chaque station pour mesurer la composition de plus de 20 paramètres physico-chimiques. Cinq espèces de macrophytes ont également été prélevées sur chaque station afin de quantifier la composition et la biomasse de la flore et de la faune épiphyte. Les résultats ont montré une forte variation saisonnière de la composition physico-chimique de l'eau. Les différents taxons ne montrent pas une réponse synchrone au cours du temps, et au sein de chaque groupe taxonomique, la réponse de la diversité et de la biomasse est elle aussi rarement similaire au cours du temps. Les organismes microscopiques se révèlent être fortement dépendant des variations saisonnières mais il est difficile déconvoluer la part lié aux paramètres physico-chimiques de celle lié à la successions saisonnière. Les macrophytes apparaissent en revanche être peu influencés par les paramètres physico-chimiques/saison (à l'exception de leur biomasse) mais dépendent surtout des conditions hydrodynamiques et hydromorphologiques. Les facteurs physiques se révèlent également être particulièrement structurants pour la diversité et la biomasse phytoplanctonique. La nature et l'architecture de la plante hôte semble aussi jouer un rôle majeur sur la diversité et la biomasse de la faune et de la flore épiphyte. Des processus de compétition avec les macrophytes semblent structurer la communauté phytoplanctonique et la micro-méiofaune apparait être particulièrement dépendante des fluctuations de la micro-flore épiphyte. L'ensemble de ces processus semblent correctement modélisés dans les modèles globaux qui permettent de synthétiser et de mieux tester l'influence relative des facteurs chimiques saisonniers, physiques et biologiques. Cette étude, essentiellement fondamentale, apporte des connaissances nouvelles sur le fonctionnement des communautés biologiques au sein du lac de Lacanau et permet de mieux comprendre son fonctionnement et son organisation. Elle offre cependant quelques perspectives de gestion mais nécessite aussi des études complémentaires pour mieux comprendre les principaux mécanismes structurant les communautés biologiques.

National audience; This study is this of this water and biology of biological report of the continental impact of the impact of the pesticides on voor mentalities. Un biofilm mature (âgé de 4 semaines) d'un plan d'eau urbain hypereutrophe non contaminé par des pesticides est placé en situation de contamination par des pesticides en mésocosme. This this is a was a winter on a winter, winter, spring, summer, was a view, is also available. Des comparaisons entre les biofilms établis et les conditions expérimentales contrôlées (température, photopériode, énergie lumineuse) dans un mésocosme témoin sans pesticide et des mésocosmes contaminés à des concentrations réalistes en insecticide (imidaclopride, 5µg / L), en herbicide (diuron, 5µg / L et un mélange insecticide + herbicide (imidaclopride + diuron, 5µg / L chacun) ont été perdus pendant 14 jours. Un inventaire taxonomique du microbiote biologique a été réalisé entièrement de longue durée d'expérimentation, complété par des mesures de chlorophylle (groupes algaux, concentration en chlorophylle) et de mesures respectives de paramètres abiotiques (pH, conductivité, température, pH, oxygène dissous ...) Les résultats obtenus par l'assemblage des espèces est différent (structure, diversité) selon les saisons et le contaminant ou le biofilm est exposé. Les analyses des profils de similarité ont été marquées par le passage dans l'aquarium sur la structure de la communauté microméiofaune (témoin ou contaminé). Selon les saisons, les changements induits par l'effet mésocosme sont complétés d'un effet contaminant. La réponse de la communauté des biofilms à une pression chimique se présente donc différemment selon les saisons.; Cette étude permet d'aborder l'écologie du stress sur le modèle biologique biofilm des eaux continentales par l'étude de l'impact des pesticides sur des communautés périphytiques. Un biofilm mature (âgé de 4 semaines) d'un plan d'eau urbain hypereutrophe non contaminé par des pesticides est placé en situation de contamination par des pesticides en mésocosme. Cette approche a été réalisée sur 3 saisons différentes (hiver, printemps, été) afin de couvrir un panel de conditions environnementales différentes et d'avoir une communauté biologique saisonnière. Des comparaisons entre les biofilms placés en conditions expérimentales contrôlées (température, photopériode, intensité lumineuse) dans un mésocosme témoin sans pesticide et des mésocosmes contaminés à des concentrations environnementales réalistes en insecticide (imidaclopride, 5µg/L), en herbicide (diuron, 5µg/L) et un mélange insecticide + herbicide (imidaclopride + diuron, 5µg/L chacun) ont été menées durant 14 jours. Un inventaire taxonomique du compartiment biologique microméiofaune a été réalisé tout au long de l'expérimentation, complété par des mesures de chlorophylle (groupes algaux, concentration en chlorophylle) et des mesures régulières de paramètres abiotiques (pH, conductivité, température, luminosité, oxygène dissous ...). Les résultats obtenus indiquent que l'assemblage des espèces est différent (structure, diversité) selon les saisons et le contaminant auquel le biofilm est exposé. Les analyses de profils de similarité indiquent un effet marqué du passage en aquarium sur la structure de la communauté microméiofaune (témoin ou contaminé). Selon les saisons, les changements induits par l'effet mésocosme sont complétés d'un effet contaminant. La réponse de la communauté des biofilms à une pression chimique se module donc différemment selon les saisons.

National audience; The epiphytic biofilm is composed of many organisms such as micro-algae, fungi, bacteria but also among others protozoa and metazoans belonging to the micro-meiofauna community. Little is known about this community and those living on aquitain's lakes macrophytes are completely unknown. The aim of this study is first to list the main taxa living on Lacanau lake's macrophytes and then to test the influence of macrophyte host on micro-meiofauna community. During one year, we sampled 5 macrophytes species (Chara fragifera, Juncus bulbosus, Lagarosiphon major, Lobelia dortmanna and Phragmites australis) in littoral stations located around the Lacanau's lake and we identified the main taxa of the micro-meiofauna community. We observed that the micro-meiofauna consists of 15 major taxonomic groups and that taxonomic richness and density significantly vary according to macrophyte's host. Whereas individual density was the lowest on L. dortmanna, the species richness was higher on this host compared to J. bulbosus and L. major.; Le biofilm épiphytique est composé de nombreux organismes tels que des micro-algues, des champignons, des bactéries mais aussi entre autres de protozoaires et de métazoaires appartenant à la communauté de la micro-méiofaune. Ces organismes sont relativement peu connus, et ceux vivants sur les macrophytes des lacs aquitains n'ont jusqu'à présent jamais été étudiés. C'est l'objectif de cette étude qui vise dans un premier temps à inventorier les principaux taxons de la micro-méiofaune présents sur les macrophytes du lac de Lacanau, et dans un second temps à tester l'influence de la plante hôte sur ces communautés. Au cours des 4 saisons nous avons ainsi échantillonné 5 espèces de macrophytes (Chara fragifera, Juncus bulbosus, Lagarosiphon major, Lobelia dortmanna et Phragmites australis) sur différentes stations littorales du lac de Lacanau et identifié les principaux taxons de la micro-méiofaune. Nous avons ainsi observé que la micro-méiofaune était constituée de 15 grands groupes taxonomiques et que la richesse et la densité taxonomique variait significativement en fonction de l'espèce de macrophytes support. Alors que la densité d'individus est significativement plus faible sur L. dortmanna, la richesse estimée apparait être plus importante sur cette espèce que sur J. bulbosus et L. major.

National audience; Les connaissances des contaminations métalliques sur les écosystèmes d'eau douce ont énormément progressées ces dernières décennies mais les études concernant les métaux tétravalents comme le zirconium restent rares malgré l'augmentation de la demande globale de ces éléments. Les communautés de microorganismes benthiques (périphyton) présentent un bon potentiel comme outil de biosuivi des expositions métalliques des organismes dulcicoles. L'effet du Zr sur le biofilm a été examiné pour déterminer si ce dernier est un bon bio indicateur des éléments tétravalents et mieux comprendre leurs éventuels dangers sur les écosystèmes aquatiques. Des lames de verre ont été mises à coloniser pendant un mois dans un étang (Cestas, France). Elles ont ensuite été réparties dans trois aquariums contenant un milieu de culture contaminé en Zr (n=3) à 0,2 ± 0,1 nM (C0), 0,5 ± 0,3 nM (C1) et 2,9 ± 0,3 nM (C2) et prélevées à 1, 2 et 4 semaines d'exposition (t1, t2 et t4). La production de biomasse, de protéines et polysaccharides apparaissaient plus faibles pour C1 et C2 à t2 et t4 ainsi que le taux de croissance des diatomées pour C2 au cours du temps. Le comptage des prédateurs primaires du périphyton a montré un effet de C2 sur la composition de la microméiofaune. Les résultats obtenus dans ces travaux montrent qu'une exposition au Zr peut perturber la structure taxonomique du biofilm et ses fonctions clefs. Une meilleure compréhension des effets des métaux sur la microméiofaune permettra d'améliorer l'évaluation des risques des expositions métalliques dans les milieux aquatiques.

International audience; To assess the lethal effects of diuron (herbicide) and imidacloprid (insecticide) on ubiquist organisms at the basis of food webs, we performed multispecies toxicity tests using nematode species commonly found in soil and freshwater benthic ecosystems. Diuron and imidacloprid belong to the top 15 of the most frequently detected pesticides in French rivers. Both chemicals show an elevated DT50 (time to 50% degradation) in sediments, about 130 days for imidacloprid and more than 30 days for diuron. A standardized toxicity test with Caenorhabditis elegans, a representative for the response of nematode species to toxic stress, showed no significant response to imidacloprid at high concentrations up to 119 mg L-1 regarding growth or reproduction. Diuron inhibited 82% of reproduction success of C. elegans, but showed no significant effect on growth at high concentration (33 mg L-1). Then, we compared the lethal effects of diuron and imidacloprid on eight species of free-living nematodes: Aphelenchoides sp, Caenorhabditis elegans, Pristionchus pacificus, Diploscapter coronatus, Rhabditoides sp, Plectus velox, Plectus opisthocirculus, Plectus acuminatus. Nematodes were exposed in water for 48h to two concentrations (35 and 350 mg L-1 for imidacloprid and 10 and 100 mg L-1 for diuron). Results indicated a low risk of these pesticides to nematodes, as the chemicals did not affect significantly the survivorship at their solubility limit in water for every tested species.

International audience; The increasing world demand for metals is leading to a consequent increase of metallic element mobilization in aquatic systems. Although the effect of metals on freshwater ecosystems is well documented, studies on the impacts of tetravalent metals are very scarce. Zirconium (Zr) is a tetravalent non-radioactive element for which the global demand has been increasing steadily in the last decades. Benthic microorganism communities (periphyton) have shown good potential as a biomonitoring tool to assess metal exposure of aquatic organisms. In this work, the effect of Zr on periphyton biodiversity and biochemistry was investigated to apply this tool to zirconium and other tetravalent metals contamination assessment and to better understand their potential impacts on aquatic ecosystems. Glass slides were immerged in a pond in Cestas (near Bordeaux, France) for one month to be colonised by periphyton. They were distributed in 3 aquaria containing a synthetic culture medium (Dauta, 1982) and effective concentrations of 0.2 ± 0.1 nM (C0), 0.5 ± 0.3 nM (C1) or 2.9 ± 0.3 nM (C2) of Zr (n=3). One slide per section was sampled after 1, 2 and 4 weeks of exposure for subsequent analyses: dry weight, chlorophyll pigments fluorescence, photosynthetic activity, microscopic microorganism identification, polysaccharide and protein contents. Biomass, proteins, polysaccharides and diatoms abundance increased significantly showing the growth of the biofilm during the experiment. No significant Zr exposure effects were observed on biomass, proteins, polysaccharides contents but their productions appeared to be slightly lower in C1 and C2 at t2 and t4. Diatoms growth rate in the C2 condition was significantly lower than in C0 and C1. Results obtained by pigments fluorescence measurements showed significant cyanobacteria decrease in the C2 condition over the exposure time as well as the brown algae between t2 and t4. Principal response curve (PRC) analysis showed significant changes over time of micromeiofauna composition between the reference (C0) and the C2 condition. Ciliates were less impacted by Zr exposure than flagellates which tended to disappear in the C2 condition. Biofilm microorganisms play a wide role in major ecosystem processes. Regarding these results, Zr exposure can impact the periphyton microorganisms composition which could disturb periphyton key functions. A better understanding of effects of metals on micromeiofauna would improve risk assessment of metallic exposure in aquatic ecosystems.

Ce rapport permet de connaitre la température de consigne à programmer afin d'obtenir la température souhaitée de l'air ambiant au niveau des paillasses dans la salle thermorégulée, à condition d'avoir une expérimentation ne générant pas de chaleur excessive (par exemple pour une température expérimentale de 25°C, il faut programmer 26°C). A titre d'exemple, ce rapport présente une expérimentation avec éclairage générant une augmentation moyenne de la température de l'ordre de 1,5°C par rapport à une expérimentation sans lumière, les fluctuations de température observées sont également plus importantes. De plus il faut être particulièrement vigilant au dysfonctionnement de la régulation, comme indiqué dans le chapitre recommandations un passage au minimum quotidien dans cette salle permettra de s'assurer qu'il n'y a pas de message d'erreur sur la centrale de programmation. De plus, il est nécessaire de mettre en place des cartes de contrôles basées sur des mesures de sondes de température autonome avec affichage pour suivre la température réelle dans cette salle thermorégulée.

Le pourcentage de déformations des diatomées est de plus en plus utilisé comme un indicateur de stress toxique dans les cours d'eau. Cependant, ce pourcentage ne permet pas de quantifier directement l'importance de ce stress, et certains auteurs suggèrent que la quantification de la « sévérité » des déformations pourrait améliorer les relations de cause à effet. Dans cette optique, nous avons testé l'applicabilité de la morphométrie géométrique pour évaluer l'intensité de déformation chez différents spécimens de diatomées déformées. Cette méthode a pour but d'étudier des variations subtiles de formes et a été utilisée dans le but de mettre en évidence un gradient de déformations chez les diatomées. Sur la base de microphotographies d'individus normaux et déformés, le positionnement des points-repères a été optimisé, puis la méthode de superposition de Procruste a été utilisée pour mettre en évidence les variations morphologiques, en s'affranchissant des différences de taille, d'orientation mais aussi de position. Les résultats de ces analyses montrent l'efficacité de la méthode pour discriminer les individus normaux et déformés, avec un nombre limité de points-repères (6). A partir des caractéristiques morphométriques des individus déformés, la méthode permet de mettre en évidence un gradient de déformations au sein des individus déformés, en concordance avec une classification préalable de la sévérité des déformations réalisée visuellement. De plus, elle permet de mettre en évidence une relation entre l'intensité d'une pression toxique du milieu et les déformations des diatomées face à ce stress.

International audience; As primary producers, microalgae can be directly affected by herbicides. These organisms can also be impacted by other environmental elements such as the dissolved organic matter (DOM), that may also interact with pesticides. Indeed, MOD can affect pollutant transport, fate, biodegradation, bioavailability, and toxicity on organisms. Therefore, the present study aimed to investigate whether natural DOM influence the toxicity of three herbicides (irgarol (I), diuron (D) and S-metolachlor (S)), single and in mixture, on two marine microalgae, Chaetoceros calcitrans (Cc) and Tetraselmis suecica (Ts). After 6-day exposures to each herbicide (I0.05 and I0.5 µg.L-1; D0.05 and D0.5 µg.L-1; S0.5 and S5 µg.L-1) and to mixtures (M1: I0.05+D0.05+S0.5 and M2: I0.5+D0.5+S5), the effects of herbicides were assessed on growth (doubling time TD), photosynthetic yield (Yeff), reactive oxygen species presence and intracellular relative lipid content. For each condition, two sets of triplicates were run: one with natural DOM added to the culture media, another without DOM. Without DOM, I0.5 and M2 significantly affected almost all parameters with similar trends in both species: an increase of TD by more than twice (+125% and +129% for Cc and Ts respectively, at I0.5), a decrease of Yeff (approximately 30%) and a decrease of the relative lipid content. The M2 impacts observed in Cc were similar to the effects induced by irgarol at 0.5 µg.L-1, however a higher toxicity was shown for Ts (+167% for TD), suggesting a possible synergistic effect of mixture. When DOM was added in the culture media, significant effects were also observed with I0.5 and M2 conditions for both species: while the effects of I0.5 in TD of Cc were decreased (+101%), they were strongly enhanced for Ts (+178%), as were the effects of M2 (+298%). The presence of DOM decreased the herbicide toxicity for Cc whereas toxic effects were increased for Ts. These results may partly be due to the complexation between DOM and herbicides, leading to a lower bioavailability of herbicides. However, the difference in toxicity between the two species remains to be explained. Analysis of herbicide concentrations, dissolved organic carbon concentration and DOM, which are still ongoing, will help to improve the understanding of interactions between microalgae, herbicides and DOM. Finally, this study demonstrates the importance to consider DOM as a major factor possibly involved in toxicity modulation in the environment.

International audience; Les variations de taille (biovolume) et de forme des diatomées peuvent révéler des perturbations de la biocénose. Le Flowcam® (cytomètre couplé à de l’acquisition d’image, classification automatique) a été utilisé afin d’estimer les capacités de l’appareil (x20) à déterminer les tailles et les biovolumes de diatomées. Des comparaisons entre des mesures effectuées au microscope optique et au flowcam ont été réalisées sur des diatomées en culture. Deux morphotypes de Gomphonema gracile (normal et tératogène) dans deux états (vivantes et après digestion H2O2) ont été utilisés. Les performances du Flowcam ont été estimées à partir de ces quatre échantillons, les limites et précautions d’utilisations ont été répertoriées. Les images obtenues doivent être validées systématiquement par un observateur, car de nombreuses photos ne sont pas exploitables pour permettre d’obtenir des mesures fiables des dimensions. Les photos exploitables permettent d’obtenir une qualité variable de l’estimation des dimensions réelles (mesures microscopes), en effet : •les longueurs sont non significativement différentes pour 30% des échantillons. Le solde des mesures (70%) indique une sous-estimation de l’ordre de 5 à 7% (longueur de l’ordre de 31 µm) et de 7 à 12% (longueur de l’ordre de 18 µm). •les largeurs sont non significativement différentes pour 70% des échantillons. Le solde des mesures (30%) indique une sur-estimation de l’ordre de 8 à 14% (largeur de l’ordre de 5 µm). •les biovolumes n’ont pu être calculés car l’estimation de l’épaisseur des diatomées est significativement différente pour tous les échantillons avec une surestimation de l’ordre de 6 à 85%. Cette surestimation augmente avec la diminution de l’épaisseur des diatomées. •Pour combler l’absence d’information concernant les biovolumes. Une comparaison des surfaces des diatomées en vue valvaire a été réalisée, le Flowcam a la possibilité à partir des photos obtenues de calculer la surface occupée par la diatomée. Cette surface a été comparée à celle obtenue par calcul (formule mathématique) à l’aide des mesures effectuées au microscope. Les surfaces sont non significativement différentes pour 30% des échantillons. Le solde des mesures (70%) indique une sous-estimation de l’ordre de 6 à 12%.

National audience; Le contexte de changement global pose des questions spécifiques aux milieux aquatiques du littoral Aquitain, liées aux répercussions des modifications climatiques sur les sources et le devenir des substances dissoutes d'origine naturelle (Matière Organique Dissoute, MOD) et anthropique (pesticides), ainsi que leurs impacts sur l'écosystème aquatique. Le projet COMPACT a pour objectif principal d'étudier l'impact écologique des pesticides sur les communautés micro-algales du Bassin d’Arcachon et de son principal tributaire (La Leyre) en fonction des assemblages d’espèces, des saisons et de la composition du milieu en MOD. Malgré la continuité entre écosystèmes aquatiques continentaux et littoraux, très peu d'études se sont attachées jusqu'ici à comparer les réponses des micro-algues dans ces deux écosystèmes. Les travaux relatifs à la réponse des micro-algues aux variations de conditions environnementales pouvant résulter du changement climatique, et notamment à des variations de qualité/quantité de MOD ou pesticides, traitent généralement de conditions d’exposition à des facteurs seuls, souvent dans le cadre de tests standardisés, monospécifiques. Il découle de ces approches mono-facteur et mono-espèce un manque flagrant de réalisme écologique, principalement dû à la difficulté de prendre en compte la multiplicité des facteurs abiotiques et biotiques impliqués, de manière directe et indirecte. Les approches d’écotoxicologie des communautés visent à répondre en partie à ce besoin croissant. Les interactions complexes entre organismes vivants, MOD et contaminants, dans des écosystèmes aquatiques très différents (dulçaquicole versus marin), compliquent la prévision des effets toxiques combinés sur le biote. Selon leur nature, et/ou leur intensité, ces déterminants environnementaux peuvent, d'une part, modifier le comportement et la biodisponibilité des substances chimiques organiques et, d'autre part, produire des effets divergents sur les organismes aquatiques. Dans un contexte de multi-stress, la combinaison de ces facteurs est susceptible de provoquer des effets écotoxicologiques imprévus sur les communautés micro-algales, que le projet COMPACT se propose d'explorer. Ce projet propose une approche pluridisciplinaire originale, couplant chimie, écotoxicologie et biologie, dans le but d’améliorer la compréhension des mécanismes d’interactions MOD/pesticides. Cette approche permettra de faire le lien entre la présence de MOD et de contaminants, et l’impact toxique sur les communautés de micro-algues qui forment la base des réseaux trophiques en milieu aquatique. En plus de la description des réponses structurelles (taxonomie, proportion des différents groupes algaux, quantité de chlorophylle) et fonctionnelles (activité photosynthétique) dans ces communautés aquatiques profondément différentes (mais rarement comparées), ce projet vise à produire des connaissances sur les réponses des micro-algues à des conditions d’exposition chimique complexes, en intégrant les phénomènes d’interaction MOD/pesticides. Cette étude permettra donc de mieux comprendre les effets des pesticides sur les communautés naturelles de micro-algues au sein d’un continuum eau douce / eau marine, tout en tenant compte des interactions chimiques entre contaminants et matière organique. Les expérimentations mises en oeuvre permettront de déterminer si les pesticides ont un effet sur les communautés, et si cet effet est influencé par la présence et le type de matière organique. Les réponses des communautés seront comparées selon les saisons et leur site d’origine, afin de déterminer si la sensibilité des espèces considérées diffère selon l’environnement d’origine des communautés.

In this report the operation and performance of a membrane bioreactor treating the municipal effluents of a small mountain village (Pyrénées range) is analysed. The plant was monitored by Irstea during its second winter of operation (2012). A special feature of this plant is that for most of the year it receives a very low loading generated by a few dozen inhabitants; but in the winter time it also receives the wastewater from a ski resort representing up to 1000 additional person-equivalent.; L'Agence de l'Eau Adour-Garonne a confié à Irstea une étude sur le fonctionnement et les performances de la station de traitement des eaux usées de la commune de Gouaux de Larboust (31). Outre l'utilisation d'un procédé de séparation membranaire, la particularité de cette station est de desservir une très petite commune de montagne comptant quelques dizaines d'habitants en période creuse, et de recevoir en hiver les effluents d'une station de ski représentant jusqu'à 1000 équivalents-habitants supplémentaires. Elle subit donc une variation de charge extrême. Ce rapport expose les résultats obtenus au cours de son deuxième hiver de fonctionnement (2012) et fait la synthèse du fonctionnement de l'installation lors des deux suivis Irstea.

A flat sheet membrane bioreactor treating the wastewater of 3 seashore municipalities located on the French Atlantic coast was monitored by Irstea. Its operation and performance were assessed for one year from October 2011 to September 2012. The treatment plant, designed for 18,000 P.E., has to face a moderate seasonal load increase in the summer due to tourism, and year-round stringent disinfection requirements to protect bathing and sea shell farming activities.; L'Agence de l'Eau Adour-Garonne a confié à Irstea une étude technico économique sur le fonctionnement et les performances de la station de traitement des eaux usées du syndicat intercommunal d’assainissement de Marennes Bourcefranc (17). Outre l'utilisation d'un procédé de séparation membranaire, la particularité de cette station est le rejet en milieu littoral avec les contraintes liées aux activités de baignade et aux exploitations conchylicoles. La station d’une capacité de 18 000 EH a fait l’objet d’un suivi d’un an d’octobre 2011 à septembre 2012.

In this report the operation and performance of a membrane bioreactor treating the municipal effluents of a small mountain village (Pyrénées range) is analysed. The plant was monitored by Cemagref during its first winter of operation (2011). A special feature of this plant is that for most of the year it receives a very low loading generated by a few dozen inhabitants; but in the winter time it also receives the wastewater from a ski resort representing up to 800 additional person-equivalent.; L'Agence de l'Eau Adour-Garonne a confié au Cemagref une étude sur le fonctionnement et les performances de la station de traitement des eaux usées de la commune de Gouaux de Larboust (31). Outre l'utilisation d'un procédé de séparation membranaire, la particularité de cette station est de desservir une très petite commune de montagne comptant quelques dizaines d'habitants en période creuse, et de recevoir en hiver les effluents d'une station de ski représentant jusqu'à 800 équivalents-habitants supplémentaires. Elle subit donc une variation de charge extrême. Ce rapport expose les résultats obtenus au cours de son premier hiver de fonctionnement (2011).

The development these last years of submersible spectrometers using the UV-visible domain (200-750 nm) allows an on-line measurement of COD and TSS. The reliability on the long term and the precision of the COD measurement with this type of optical sensor were assessed on the influent of two wastewater treatment plants with a COD daily variation range of respectively 250 mg.l-1 and 800 mg.l-1. A comparative analysis of the daily COD fluxes measured on the one hand by means of the sensor performing 30 measures per hour and on the other hand with composite samples (flow proportional) analyzed in the laboratory was made over several months. With measurements on urban waste water, downstream from preliminary treatments a satisfactory precision was obtained. The coefficient of variation is about 7 % on both sites. This method of measurement is a relevant tool for the treatment plant operators and allows a better knowledge of the daily loading fluctuations. These data are particularly useful in the modelling of the biological treatment processes. An example of the impact of the detailed knowledge of the COD influent variations on the modelling of activated sludge (ASM1 model) is presented. Simulations with various scenarios of the daily organic loading distribution were performed on a conventional plant and the consequences on oxygen evolution in the aeration tank are showed., Le développement ces dernières années de spectromètres submersibles utilisant le domaine UV-visible (200 -750 nm) permet une mesure en continu de la DCO et des MES. La fiabilité sur le long terme et la précision de la mesure de la DCO par ce type de capteur optique ont été évalués sur l'affluent de deux stations d'épuration avec des amplitudes de variation journalière de la DCO respectivement d'environ 250 mg.l-1 et 800 mg.l-1sur chacun des sites. Une analyse comparée entre les flux de DCO mesurés au moyen du capteur réalisant 30 mesures par heure et avec des échantillons proportionnels au débit analysés au laboratoire a été effectuée sur plusieurs mois. Avec des mesures réalisées sur eaux usées urbaines, en aval des prétraitements, la précision obtenue est très satisfaisante. Le coefficient de variation est d'environ 7% sur les deux sites. Cette méthode de mesure constitue un outil pertinent pour les exploitants d'installation de traitement et permet d'affiner le pollutogramme. Ces données sont particulièrement utiles dans une démarche de modélisation des procédés. Un exemple de l'impact de la connaissance détaillée du flux de DCO sur la modélisation des boues activées (modèle ASM1) est présenté sous forme de simulations avec différents scénarios de répartition de la charge journalière. Les conséquences sur les courbes d'oxygène dissous et sur le calage du modèle sont présentées.

Résultats du suivi détaillé sur plusieurs mois du fonctionnement de l'installation BIOSEP de Guéthary utilisant des membranes à fibres creuses et de l'installation AQUA-RM de Le Guilvinec utilisant des membranes. planes. Evaluation du fonctionnement des installations avec étude des flux journaliers traités, de l'aération, de la filtrabilité des boues, des vitesses de colmatage des membranes, des boues produites, de l'énergie spécifique consommée.

Chemical pollutions are stress factors for aquatic environment, the final receptor of microcontaminants (pesticides, medications, metals). Biofilm is an aquatic microecosystem in which short lifecycle microorganisms interact (bacteria, fungi, microalgae, micro-meiofauna) on a substrate. Seasonal (light, temperature) or anthropogenic factors (dissolved substances such as toxic pollutants) modify microalgae composition and also impact biological micro-meiofauna cycles. These environmental determinants diversely buid periphytic community all along the year, directly and indirectly in the complex species interaction network. Potential imbalance between biofilm components likely to be impacted by pollutants (target and non-target organisms) can threat structural and functional biofilm stability. In these thesis works, we studied imidacloprid (insecticide) and diuron (herbicide) effect on biotic relation maintained among periphytic microalgae and micro-meiofauna. These two pesticides are regularly detected in French rivers. Ecotoxicological tests at environmental concentration (5µg.L-1) were firstly realized on monospecies populations and then, on combinations of benthic micro-meiofauna (nematodes, chironomids) and microalgae (diatoms, chlorophyts). Biotic and chemical stress combination showed non-negligible effects on studied species, primary producers or consumers. By combining herbicide and insecticide impact on trophic relation, we can estimate how direct target pesticide effects, indirectly affect other inferior or superior trophic levels. To take in account the structuring influence of trophic relation, we discussed about periphytic community variability via the morphofunctional trophic activity traits approach. Micro-meiofauna morphofunctional traits database was created following Usseglio-Polatera et al. (2000) works on freshwater macroinvertebrates. Abiotic conditions which defined a habitat vary with season. Periphytic communities were submitted to seasonal variations and pesticide contamination. Results demonstrated that abiotic and biotic seasonal conditions have a bigger impact on biofilm functionality than pesticide contamination at tested concentrations. In case of pesticide contamination, little measured impacts can be explained by morphofunctional traits redundancy of micro-meiofauna species selected by chemical pressure. These thesis works highlight the importance of studied scales complementarity and biotic and abiotic factors combination in ecology and ecotoxicology research., Les pollutions chimiques sont des facteurs de stress pour le milieu aquatique qui est le réceptale final des microcontaminants (pesticides, médicaments, métaux). Le biofilm est un microécosystème aquatique dans lequel interagissent des microorganismes aux cycles de vie très court (bactéries, champignons, microalgues, micro-méiofaune) sur un substrat. Certains facteurs saisonniers (lumière, température) ou liés à l’anthropisation (substances dissoutes dont les polluants toxiques) modifient la composition de microalgues, et impactent également les cycles biologiques de la micro-méiofaune. Ces déterminants environnementaux façonnent diversement les communautés périphytiques au long de l'année, directement et indirectement au sein du réseau complexe d'interactions entre les espèces. Le déséquilibre potentiel entre les composantes susceptibles d'être impactées par des polluants (organismes cibles et non cibles) peut menacer la stabilité structurale et fonctionnelle des biofilms. Dans ces travaux de thèse nous avons étudié les effets de l’imidaclopride (insecticide) et du diuron (herbicide) sur les relations biotiques maintenues entre les microalgues et la micro-méiofaune des biofilms. Ces deux pesticides sont régulièrement détectés dans les rivières françaises. Des tests écotoxicologiques à des concentrations environnementales (5µg.L-1) ont d’abord été réalisés sur des populations monoespèces et des combinaisons de populations de micro-méiofaune (nématodes, chirnomes) et de microalgues benthiques (diatomées, algues vertes). La combinaison de stress biotique et chimique a un effet non négligeable sur les individus de notre étude, qu’ils soient producteurs primaires ou consommateurs. En combinant les impacts d’un herbicide et d’un insecticide sur une relation trophique, on peut estimer comment les effets directs de ces pesticides sur leur cible, peuvent indirectement, par le jeu des relations biotiques, affecter les individus des chaînons trophiques supérieurs et inférieurs. De manière à ne pas écarter l’influence structurante des relations trophiques, nous avons abordé la question de variabilité de la communauté périphytique par l’approche des traits morphofonctionnels liés à l’activité trophique. Pour ce faire, une base de données regroupant les traits morphofonctionnels de la micro-méiofaune a été créée, basée sur le modèle de la base des macroinvertébrés d’eau douce d’Usseglio-Polatera et al. (2000). Les conditions abiotiques qui définissent un habitat varient selon la saisonnalité. Des communautés périphytiques ont été soumises aux variations saisonnières puis à une contamination pesticide. Nos résultats ont démontré que les conditions abiotiques et biotiques saisonnières ont un impact plus fort sur la fonctionnalité du biofilm que la contamination pesticide aux concentrations testées. Les traits morphofonctionnels de la micro-méiofaune évoluent selon les conditions abiotiques saisonnières. En cas de contamination pesticide, le peu d’impact mesuré peut s’expliquer par la redondance des traits morphofonctionnels des espèces de la micro-méiofaune sélectionnées par la pression chimique. Ces travaux de thèse confirment l’importance de la complémentarité des échelles d’étude et des combinaisons de facteurs biotiques et abiotiques dans la recherche en écologie et écotoxicologie.