Propriétés écologiques des efflorescences de Lepidodinium chlorophorum : de l'écophysiologie cellulaire à l'impact sur l'écosystème

Ecological properties of Lepidodinium chlorophorum blooms : from cellular ecophysiology to ecosystem impacts

• Auteur / Autrice : Pauline Roux
• Direction : Raffaele Siano, Mathilde Schapira, Élodie Fleury
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie de l'environnement, des populations et écologie
• Date : Soutenance le 23/06/2022
• Etablissement(s) : Nantes Université
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la mer et du littoral (Plouzané)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Littoral
• Jury : Président / Présidente : Laurent Barillé
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Yolanda Del Amo, Rodolphe Lemée, Urania Christaki, Francisco Rodriguez-Hernandez

Mots clés

Mots clés contrôlés

Crassostrea gigas

ADN environnemental

Plantes des rivages

Écologie des rivages

Mots clés libres

Particules Exo-polymériques

Milieu marin côtier

Lepidodinium chlorophorum

Harmful algal blooms

Coastal ecology

Lepidodinium chlorophorum

Environmental DNA

Résumé

En Bretagne sud, les Eaux Colorées Vertes (ECV) engendrées par Lepidodinium chlorophorum sont associées à des mortalités de bivalves. Cependant, la biologie et l'écologie de ce dinoflagellé restent peu étudiées. Ce travail fournit un premier modèle conceptuel de son écologie. L. chlorophorum produit des Particules Exo-polymériques Transparentes (TEP) et les bactéries induisent une surproduction de TEP. Dans la colonne d’eau, Lepidodinium a été détecté en faibles abondances en période non productive et ses efflorescences seraient initiées par des apports d'ammonium. Aucun kyste benthique n'a été observé dans les sédiments, remettant en question leur existence. Les apports d'eau douce et la stratification seraient favorables au développement d'une ECV. La télédétection a montré l'importance des courants de marée dans la dynamique spatiale d’une ECV. La reminéralisation bactérienne des TEP fournirait des nutriments nécessaires au maintien de l’ECV pendant plus d'un mois. Si les TEP conféreraient donc un avantage écologique à cette espèce, ils pourraient toutefois impacter l’écosystème. La physiologie de l'huître Crassostrea gigas exposée à L. chlorophorum a été étudiée en conditions contrôlées. L’huître serait capable de filtrer et d’ingérer ce dinoflagellé. Cependant, la présence de glycoconjugués acides au sein des tubules digestifs, une filtration altérée et une assimilation perturbée ont été observées, suggérant qu’une exposition à long terme pourrait affecter l’huître creuse. Cet aperçu de l’écologie de L. chlorophorum constitue une base de référence pour de prochaines études qui pourront être menées au sein d’autres écosystèmes impactés par cette espèce.

Green Seawater Discolorations (GSD) caused by the proliferation of Lepidodinium chlorophorum in southern Brittany are associated with mass mortalities of bivalves. Few information is available regarding the biology and ecology of this dinoflagellate. This work provides a first ecological conceptual model of this species. L. chlorophorum is the main producer of Transparent Exopolymer Particles (TEP) and bacteria induce an overproduction of TEP. The genus Lepidodinium was detected at low abundances in the water column during the non productive period and bloom initiation may be induced by ammonium inputs. Any benthic cysts were observed in the sediment, questioning their existence. Freshwater inputs and stratification may trigger the development of a GSD. Remote sensing showed the importance of tidal currents in the spatial dynamics of the GSD. Bacterial remineralisation of TEP may sustain the bloom for more than one month. While TEP could confer an ecological benefit for L. chlorophorum, this organic matter could negatively impact the ecosystem. The physiological recovery of the oyster Crassostrea gigas exposed to GSD concentrations was studied under controlled conditions. The oyster is able to filter and ingest this dinoflagellate. However, the presence of acidic glycoconjugates within the digestive tubules, impaired filtration and disturbed assimilation have been observed, suggesting that long-term exposure could affect the cupped oyster. These first insights into the ecological properties of L. chlorophorum in southern Brittany constitute the baseline for further studies in other ecosystems impacted by this species.