Ecologie du stress et qualité écologique de l'estuaire de la Seine et des fleuves côtiers bretons : signatures environnementales et moléculaires chez une espèce sentinelle, le Flet (Platichthys flesus)

Stress ecology & ecological quality of the Seine estuary and Brittany coastal rivers : environmental and molecular signatures in a sentinel species, the Flounder (Platichthys flesus)

• Auteur / Autrice : Jennifer Laurent
• Direction : Vianney Pichereau
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie marine
• Date : Soutenance le 12/12/2023
• Etablissement(s) : Brest
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la mer et du littoral (Plouzané)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire des sciences de l’environnement marin (Plouzané, Finistère)
• Jury : Président / Présidente : Karine Pichavant-Rafini
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Vianney Pichereau, Karine Pichavant-Rafini, Franck Le Foll, Béatrice Gagnaire, Sylvie Gobert
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Franck Le Foll, Béatrice Gagnaire

Mots clés

Mots clés contrôlés

Pollution de l'eau

Seine (France ; cours d'eau)

Bretagne (France)

Écologie des estuaires

Résistance au stress

Flet

Mots clés libres

Estuaires

Qualité de l'eau

Utilisation des sols

Pollution

Outils moléculaires- omiques

Platichthys flesus

Estuaries

Water quality

Land use

Pollution

Molecular -omics tools

Platichthys flesus

Résumé

Les différentes approches menées au cours de cette thèse, sur les réponses des populations de flet face au multistress dans des environnements contrastés, ont permis d’évaluer la qualité écologique des estuaires de grande et de petite tailles. La biosurveillance passive menée en Seine a mis en évidence des indicateurs de contamination, notamment des atteintes au niveau hépatique, une augmentation de la neurotoxicité, ainsi qu'une possible altération du métabolisme des lipides. Nous avons également observé un impact du changement climatique sur la phénologie de la reproduction du flet. En parallèle, la biosurveillance active menée en Seine, suite à la pollution accidentelle induite par l'incendie de Lubrizol et de NORMANDIE-Logistique, a mis en avant la pertinence de l’encagement du flet couplé à la protéomique shotgun. Les résultats du caging, comparés à une étude menée à Rouen avant l’accident, ont révélé une accumulation des protéines liées au métabolisme du cholestérol dans le foie, ainsi qu'une perturbation de la voie de signalisation des PPARs impliquée dans le métabolisme des lipides. La biosurveillance passive menée dans les petits estuaires bretons a intégré la géographie des bassins versant, l’hydrobiologie, la chimie des polluants, les biomarqueurs et les outils moléculaires chez le flet ; elle a révélé des dérégulations pour les protéines liées à la détoxification des xénobiotiques, au cycle de l’urée, à l'hypoxie, au stress thermique, au métabolisme des lipides ou encore au système immunitaire. Enfin, les analyses lipidiques réalisées sur le flet ont mis en évidence l'intérêt des profils en acides gras du muscle comme bio-indicateurs pertinents pour évaluer l'impact des stresseurs et l’état écologique des estuaires. Cette approche multidisciplinaire a approfondi notre compréhension des réponses du poisson au multistress à l’échelle de l’hydrosystème, en soulignant l'importance de l'intégration des données environnementales et moléculaires pour identifier les principaux facteurs de stress.

The different approaches developed during this thesis, on the responses of flounder populations to multistress in contrasting environments, enabled us to assess the ecological quality of large and small estuaries. Passive biomonitoring in Seine revealed indicators of contamination, including liver damage, increased neurotoxicity and possible alteration of lipid metabolism. We have also observed the impact of global warming on the phenology of the flounder reproduction. In parallel, active biomonitoring in Seine, following the accidental pollution induced by the Lubrizol and NORMANDIE-Logistique fire highlighted the relevance of flounder caging coupled with proteomics. The caging results, compared with a study carried out in Rouen before the accident, revealed an accumulation of proteins linked to cholesterol metabolism in liver, as well as a disruption of the PPAR signalling pathway involved in lipid metabolism. Passive biomonitoring in small Breton estuaries integrating watershed geography, hydrobiology, pollutant chemistry, biomarkers and molecular tools in flounder, revealed deregulations in proteins linked to xenobiotic detoxification, urea cycle, hypoxia, thermal stress, lipid metabolism and immune system. Finally, lipid analyses performed on flounder have highlighted the importance of fatty acid profiles as relevant indicators to assess the impact of stressors and the ecological status of estuaries. This multidisciplinary approach has deepened our understanding of fish responses to multi-stress at the hydrosystem scale, emphasizing the importance of integrating environmental and molecular data to identify key stressors.