Écologie des dinoflagellés benthiques et planctoniques de la Méditerranée orientale : accent sur les genres Ostreopsis et Ceratium le long de la côte libanaise

Les dinoflagellés sont un groupe d'algues microscopiques qui constituent une composante majeure du phytoplancton marin et du microphytobenthos. Les microalgues peuvent avoir des impacts énormes. Par la photosynthèse, la séquestration du carbone et leur position à la base de la chaîne alimentaire, ils contribuent à la production de 50% de l'oxygène que nous respirons, à l'élimination du dioxyde de carbone que nous produisons et sont essentiels à la production de notre nourriture. Certains peuvent être bioluminescents, utilisés dans les industries de l'alimentation et de la pharmacologie, ou proliférer en grandes densités appelées "bloom". Ces proliférations peuvent simplement provoquer une décoloration de l'eau. Ils peuvent aussi avoir des effets nocifs en épuisant l'oxygène, ou même par la production de toxines. Dans ce cas, ils sont appelés proliférations d'algues nuisibles (HABs). Ces événements HAB sont de plus en plus tendus en termes de distribution géographique, d'intensité et de fréquence, probablement en raison du réchauffement de l'océan et du changement climatique (Hallegraeff, 2010). Cette tendance a été observée en Méditerranée, considérée comme un point chaud du changement climatique (Giorgi, 2006), depuis le début des années 2000 à travers le problème émergent et récurrent des BHABs (HAB benthiques) du genre toxique Ostreopsis, provoquant une intoxication humaine massive dans plusieurs pays. À leur tour, certains taxons, tels que le genre Ceratium, peuvent offrir une représentation exacte des changements environnementaux et peuvent donc être utilisés comme indicateurs biologiques (Tunin-Ley et Lemée, 2013). Le présent travail concerne l'écologie des dinoflagellés benthiques et planctoniques de la Méditerranée orientale, qui est simultanément moins étudiée et grandement affectée par l'augmentation de la température de la surface de la mer (Por, 2008). Son intérêt principal est dans les BHABs de dinoflagellés à travers l'espèce benthique toxique Ostreopsis fattorussoi, comme il a été rapporté avec des abondances élevées dans les eaux côtières libanaises. De plus, il s'intéresse l’utilisation des dinoflagellés en tant qu'indicateurs biologiques des changements environnementaux à travers le modèle planctonique du genre Ceratium, bénéficiant de la disponibilité d'échantillons de filets préalablement collectés au large de la côte de Batroun, Liban Nord.Dinoflagellates are a major component of marine phytoplankton and microphytobenthos. This thesis focused mainly on their development of harmful algal blooms (benthic model genus Ostreopsis), and secondly on their use as bio-indicators of environmental changes (planktonic model genus Ceratium) in Lebanese waters. Chapter I introduced dinoflagellates with a focus on the two model genera, and presented the aims of the thesis. Chapter II contributed to the identification of the most suitable strategies for monitoring Ostreopsis blooms, after optimization of common methodologies used for sampling, processing and counting of field samples. It also described the validation of innovative methods for the automated count of Ostreopsis: a molecular assay based on RT-qPCR and an opto-electronic device implementing automatic recognition algorithms. Chapter III studied the ecology of Ostreopsis fattorussoi, a toxic species described in Lebanese coastal waters in 2016. It revealed seasonality in its blooms developments, with a summer bloom followed by a less intense autumn bloom. Bloom dynamics were influenced by several environmental parameters, particularly water temperature. Chapter IV focused on ecological physiology of Ostreopsis cf. ovata and O. fattorussoi. It characterized their N-uptake abilities and toxin profiles and discussed the potential ecological considerations of their variability. Chapter V documented changes in Ceratium population over six annual cycles in Lebanese waters, in order to reveal whether the genus was an adequate bio-indicator of environmental changes in the Eastern Mediterranean Sea. Finally, Chapter VI was devoted to the general discussion and perspectives