Spatio-temporal dynamics of Pseudo-nitzschia australis blooms in the Iroise Sea : a multi-disciplinary study combining gene expression, environment, and hydrodynamics
Dynamique spatio-temporelle des efflorescences de Pseudo-nitzschia australis en mer d'Iroise : une étude pluridisciplinaire combinant l'expression des gènes, l'environnement et l'hydrodynamique
Résumé
Diatoms of the Pseudo-nitzschia genus produce domoic acid, a neurotoxin responsible for amnesic poisoning syndrome in humans, following consumption of filter-feeding mollusks, and mortality in mammals and seabirds. In France, West-Finistère is regularly affected in early spring by one of the most toxic species, P. australis. This thesis focuses on the spatio-temporal dynamics of blooms of this species in the Iroise Sea. By combining hydrodynamic simulations, metatranscriptomics, monitoring of blooms and associated environmental conditions, this thesis has highlighted the important role of hydrodynamics in the initiation and extension of P. australis blooms (and other diatom species). Hydrodynamic transport of the blooms from south to north has been identified, with potential development in the Bay of Douarnenez before being transported further north to the Bay of Brest. This local development in the Bay of Douarnenez could be favoured by low dilution, allowing cells to accumulate. However, no relationship between the local environment and the spatio-temporal shift in the blooms could be established. However, it was discovered that sexual reproduction plays an essential role in the physiology of P. australis during an in situ bloom. This study highlights the combined role of the environment, hydrodynamic connectivity and the life cycle in the development, transport and persistence of a bloom in a natural environment.
Certaines espèces de diatomées du genre Pseudo-nitzschia produisent de l'acide domoïque, une neurotoxine responsable du syndrome d'intoxication amnésique chez l'Homme ou de mortalités chez des animaux marins. Les efflorescences de Pseudo-nitzschia et les toxicités qui en résultent constituent un problème mondial. En France, le Finistère est affecté de manière régulière au début du printemps par une des espèces les plus toxiques, P. australis. Cette thèse se concentre sur la dynamique spatio-temporelle des efflorescences de cette espèce dans la mer d'Iroise. En combinant simulations hydrodynamiques, métatranscriptomique, suivi des efflorescences et des conditions environnementales associées, cette thèse a mis en évidence un rôle important de l’hydrodynamique dans l’initiation et l’extension des efflorescences de P. australis (et d’autres espèces de diatomées). En effet, un transport hydrodynamique Sud- Nord des efflorescences a été identifié, avec un potentiel développement en baie de Douarnenez avant d’être transportées plus au nord, en rade de Brest. Ce développement local dans la baie de Douarnenez pourrait être favorisé par une faible dilution, permettant l'accumulation des cellules. En revanche, aucune relation entre environnement local et décalage spatio-temporel des efflorescences n’a pu être mise en évidence. Par contre, il a été découvert que la reproduction sexuée joue un rôle essentiel dans la physiologie de P. australis lors d'une efflorescence in situ. Cette étude met en évidence le rôle combiné de l’environnement, de la connectivité hydrodynamique et du cycle de vie dans le développement, le transport, et la persistance d’une efflorescence en milieu naturel.
Origine : Version validée par le jury (STAR)