Thèse soutenue

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Auteur / Autrice : Emma Michaud
Direction : Georges StoraGaston Desrosiers
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Sciences de l'environnement marin
Date : Soutenance en 2006
Etablissement(s) : Aix-Marseille 2 en cotutelle avec Université du Québec à Rimouski
Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université d'Aix-Marseille II. Faculté des sciences

Mots clés

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Mots clés contrôlés

Résumé

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L’objectif de cette thèse de doctorat est de caractériser et de quantifier l’effet des groupes fonctionnels de bioturbation dominants de la communauté à M. Balthica et de leur diversité, sur les flux biogéochimiques à l’interface eau-sédiment (oxygène, carbone organique dissous, ammonium, nitrate, phosphate), le remaniement sédimentaire et les communautés microbiennes. Les groupes fonctionnels de la communauté à M. Balthica de l’estuaire du Saint Laurent (Québec, Canada) ont été définis selon leur mode de remaniement sédimentaire : Les biodiffuseurs, Macoma balthica et Mya arenaria, et le diffuseur à galerie, Nereis virens. Les mesures ont été réalisées dans des microcosmes expérimentaux répliqués avec les groupes fonctionnels isolés (allopatrie) et assemblés (sympatrie). Ceux-ci ont été soumis aux mêmes conditions expérimentales sur toute la durée de l’expérience (40 jours). Les effets ont été comparés à des sédiments sans organisme servant de contrôle. Les organismes ont été introduits avec des biovolumes identiques, déterminés à partir des densités naturelles. L’espace d’occupation par les macro-invertébrés était donc similaire pour chaque traitement. Les résultats montrent clairement, qu’à biovolume identique, les biodiffuseurs et le diffuseur à galerie ont des effets différents sur la stimulation des flux biogéochimiques, le transport des particules vers le fond des terriers et l’activité bactérienne. Les effets du diffuseur à galerie, variant avec le temps, sont nettement supérieurs en raison de la dynamique spatio-temporelle des structures biogènes et des activités d’irrigation, ainsi que de sa profondeur d’enfouissement maximale. Des différences de profondeurs d'enfouissement expliquent par ailleurs les variabilités intra-fonctionnelles observées entre les deux biodiffuseurs sur les flux d’ammonium et de nitrate et sur l’activité bactérienne. Les deux groupes fonctionnels combinés (diffuseur à galeries + biodiffuseurs) ont des effets importants sur les paramètres mesurés, souvent supérieurs aux effets attendus par simple additivité. Les interactions spatiales positives entre les deux groupes fonctionnels expliquent ces effets. Les intensités des interactions affectant essentiellement les flux de nitrate, de phosphate, d’ammonium et d'oxygène montrent une nouvelle fois, qu’à biovolume identique, la profondeur d’enfouissement de chaque groupe fonctionnel et l’organisation spatiale entre groupes fonctionnels apparaissent effectivement comme des facteurs clés dans la stimulation des processus biogéochimiques sédimentaires. Les résultats obtenus, directement comparables du fait de l'utilisation de biovolume identique, valident donc l’approche fonctionnelle pour l’étude de la bioturbation et ses effets sur les flux biogéochimiques, le remaniement sédimentaire et les communautés bactériennes. De nouvelles voies de recherche sont proposées pour (i) développer l'approche fonctionnelle dans le cadre d'études basées sur les échanges à l'interface eau-sédiment, (ii) affiner la notion de biovolume, et (iii) approfondir les effets des relations entre groupes fonctionnels au sein d’une communauté, sur le fonctionnement des sédiments côtiers.