Relations phytoplancton-zooplancton dans le bas delta et l'estuaire du fleuve Sénégal : étude des rôles du broutage sur le contôle des efflorescences et des effets inhibiteurs des cyanobactéries sur le zooplancton

Phytoplankton-zooplankton relationships in the lower delta and the estuary of the Senegal River : of the grazing on the top-down control and role of the inhibiting effects of the cyanobacteria on zooplankton

• Auteur / Autrice : Juana Mireya Mendoza-Vera
• Direction : Marc Pagano, Corinne Cuoc
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Océanographie
• Date : Soutenance le 01/07/2010
• Etablissement(s) : Aix-Marseille 2
• Ecole(s) doctorale(s) : École Doctorale Sciences de l'environnement (Aix-en-Provence)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : LOPB. Laboratoire d'océanographie physique et biogéochimie (marseille)
• Jury : Président / Présidente : François Carlotti
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Marc Pagano, Corinne Cuoc, François Carlotti, Danielle Defaye, Henry Dumont, Maria de Jesus Ferrara Guerrero, Nicolas Pech, Xavier Moreau
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Danielle Defaye, Henry Dumont

Mots clés

Mots clés contrôlés

Cyanobactéries

Sénégal (cours d'eau)

Pollution de l'eau

Zooplancton d'eau douce

Phytoplancton d'eau douce

Ressources en eau

Cours d'eau -- Sénégal

Mots clés libres

Cyanobactéries

Zooplancton

Broutage

Effets toxiques des cyanobactéries

Milieux aquatiques

Cyanobacteria

Zooplankton

Grazing

Cyanobacteria toxicity effects

Tropical waters

Résumé

Les plans d’eau, du «bas delta» du fleuve Sénégal sont de plus en plus confrontés aux problèmes d’efflorescences à cyanobactéries qui menacent la ressource en eau des États riverains. Une étude, couplant approches in situ et expérimentales, a été menée pour analyser les principaux facteurs biologiques qui interviennent dans l’apparition et le contrôle de ces phénomènes. L’étude in situ a permis d’analyser la distribution spatio-temporelle du phyto et du zooplancton et les relations entre ces communautés dans 13 sites représentatifs à différentes saisons. L’importance croissante, des cyanobactéries et notamment d’espèces à potentiel toxique comme Cylindrospermopsis raciborskii, Anabaena solitaria, Anabaena flos-aquae et Microcystis aeruginosa a été mise en évidence. Certains aspects des communautés zooplanctoniques (avantage des cyclopoïdes sur les calanoïdes, présence-abondance d’espèces indicatrices, faibles biomasses par rapport au phytoplancton) indiquent une tendance à l’eutrophisation des plans d’eau. Une forte association entre communautés phyto et zooplanctoniques a été mise en évidence par des analyses multivariables. Une étude expérimentale sur le broutage a montré que les cyanobactéries filamenteuses sont consommées et/ou fractionnées avec une efficacité variable selon les brouteurs et que le zooplancton est un facteur important de contrôle descendant des cyanobactéries filamenteuses (jusqu’à 50% du stock par jour). Des expériences de toxicité ont clairement mis en évidence des effets négatifs des cyanobactéries sur la survie et la croissance du zooplancton, mais avec une sensibilité différente des espèces aux toxines. Des dégradations musculaires et intestinales ainsi que des modifications de l’activité de l’acétylcholinestérase ont été mises en évidence chez des copépodes mais plusieurs éléments suggèrent que les effets ne seraient pas liés aux cyanotoxines classiques, mais plutôt liés à la présence d’autres métabolites émis soit par les cyanobactéries, soit par la flore associée puisque les cultures utilisées n’étaient pas axéniques.

The lower delta of the Senegal river faced with problems linked to cyanobacterial bloom which threaten the water resource of The riverine countries. A study, coupling in situ and experimental approaches, was carried out to analyze the biologicalfactors which intervene in the appearance and the control of these phenomena. The in situ study made analyzed the space time distribution of the phyto- and the zooplankton communities and their relationships in 13 representative sites at various seasons. The increasing importance, of the cyanobacteria and in particular of species with toxic potential like Cylindrospermopsis raciborskii, Anabaena solitaria, Anabaena flos-aquae and Microcystis aeruginosa was highlighted.Certain aspects of the zooplanktonic communities (importance of cyclopoïds compared to calanoïds, presence-abundance ofindicating species, low zooplankton biomasse compared to the phytoplankton) indicate a trend towards eutrophication. Astrong association between phyto- and zooplankton communities was highlighted by multivariable analyzes. Grazing experiments showed that the filamentous cyanobacteria are consumed and/or split with a variable efficiency according to the grazers and that the zooplankton exert a strong top-down control of the filamentous cyanobacteria (up to 50% of stock perday). Toxicity experiments clearly highlighted negative effects of the cyanobacteries on zooplankton survival and growth, butwith a variable sensitivity according to the species. Ultrastructural deformations and muscular and intestinal degradations aswell as modifications of the acétylcholinestérase activity were highlighted for copepods, but several elements suggest thatthe effects would not be related to the traditional cyanotoxins, but rather related to the presence of other metabolites emittedeither by the cyanobacteria, or by the associated flora since the cultures used were not axenic.