Soutenance mémoire
Depuis le début du siècle, l’environnement (atmosphérique, terrestre et aquatique) a été soumis à la pression croissante des activités industrielles et humaines dont les effets se sont fait rapidement sentir. Face aux multiples dégradations occasionnées au milieu marin, l’intérêt de la communauté scientifique s’est orienté vers l’évaluation du stade de destruction de cet environnement à différents points du globe. Ainsi, les travaux réalisés en Californie (Reish, 1973), en France (Bellan, 1967a, Dauvin, 1993, 2007 ; Dauvin et al., 2010 ; Grall et Glemarec, 1997, Glemarec, 2003; Labrune et al., 2006), en Ecosse (Pearson et Rosenberg, 1978), en Suède (Rosenberg et Warwick 1988), en Grèce (Zenetos et Bogdanos, 1987), en Grande Bretagne (Warwick et al., 2002), dans les eaux européennes (Borja et al., 2000, 2003, 2004) montrent que l’étude de la distribution des espèces macrozoobentiques est une méthode assez précise et facile à utiliser qui renseigne sur le niveau de perturbation du milieu. La macrofaune benthique se révèle donc comme un bon témoin des variations de l’environnement (Dauvin, 1993). La sédentarité et la dynamique des espèces macrobenthique ainsi que leur longévité leur permettent de mémoriser et d’intégrer les variations du milieu ; elles fournissent ainsi un signal relativement clair, susceptible de détecter une perturbation du système (Glémarec et Hily, 1981 ; Bellan, 1984; Dauvin, 1993).
La biodiversité est l’un des thèmes centraux des études en écologie. Elle correspond à la variabilité existante parmi les organismes vivants et les systèmes écologiques auxquels ils appartiennent, et peut être appréhendée à trois niveaux hiérarchiques d’organisation du vivant (Harper et Hawksworth, 1994 ; May 1994) : la diversité au sein d’une espèce (diversité génétique), la diversité entre les espèces (diversité spécifique) et la diversité des communautés (diversité des écosystèmes). Dans le contexte marin, la biodiversité est définie donc comme la variété des formes de vie et dans les océans, les eaux côtières et estuaires et les processus qui les maintiennent (Olsgard et al. 2003).
Par ailleurs, les données sur la biodiversité des milieux marins restent peu connues comparativement à celle du milieu terrestre, ce qui a engendré une mal conservation et une gestion irrationnelle des ressources aquatiques. L’autre problème est que l’immense majorité des organismes marins sont de petite taille et se cachent généralement dans les végétations, dans la vase, le sable… etc. Les fonds des substrats infralittoraux constituent une zone d’étude particulièrement intéressante grâce à sa grande biodiversité quantitative et qualitative et à la diversité des phénomènes biologiques qui se développent dans ceux-ci.
Origine de la mer Méditerranée
L’origine de la Méditerranée est une histoire de mer et de terre qui commence à l’ère secondaire il y’a deux cent vingt millions d’années (Anonyme, 2000). La mer Méditerranée est formée par l’effondrement du continent hypothétique Nord-africain de la Tyrrhénide. Elle représente les restes de l’ancienne Téthys, mer plus vaste ayant séparé au cours des temps géologiques le continent Nord européen et le continent africain (Augier, 1973). Cet effondrement consécutif à la surrection des plissements alpins qui l’environnent de leurs reliefs jeunes, a formé deux bassins (occidental et oriental) séparés par un seuil de 135 m de profondeur entre la Sicile et la Tunisie. La mer Méditerranée est symbole de la mer bleue qui se distingue des autres mers du monde non seulement par le reflet de l’azur mais aussi par la limpidité et la transparence de ses eaux .
Caractéristiques générales de la Mer Méditerrané
La Mer Méditerranée est une mer semi fermée, située entre les latitudes 30°N et 45°N et entre et les longitudes 60E et 360 E ; elle est reliée à l’océan Atlantique par le détroit de Gibraltar (Anonyme, 2000). Cette mer intérieure possède une superficie globale de 2,51 millions de km2 . L’importance de cette masse d’eau à l’échelle régionale explique la grande extension spatiale du domaine climatique méditerranéen (Douguédroit, 1997). Elle est subdivisée en deux parties principales : la Méditerranée occidentale et la Méditerranée orientale (Tchernia, 1980, in Alhammoud, 2005). Chaque partie est elle-même formée de plusieurs bassins .
❖ La Méditerranée occidentale est formée de quatre bassins principaux : la mer d’Alboran, le bassin Algérien, le bassin Liguro-Provencal et la mer Tyrrhénienne (Alhammoud, 2005).
❖ La Méditerranée orientale comprend quatre bassins principaux : le bassin Ionien (BI), le bassin Levantin (BL), la mer Egée et la mer Adriatique.
Le bassin oriental possède une plateforme continentale plus étendue que le bassin occidental principalement en mer Adriatique et en mer Egée (Anonyme, 2000). Ils sont séparés par le détroit de Sicile d’une profondeur de 430 mètres.
Bathymétrie de la Méditerranée
La Méditerranée forme un bassin de près de 3 millions de km², qui s’étire d’Est en Ouest sur environ 3800 km entre le détroit de Gibraltar et les côtes du Levant. En largeur, ses dimensions sont plus restreintes : 800 km entre Alger et Gênes pour son maximum mais seulement 140 km entre la Sicile et le Cap-Bon en Tunisie. Dans son couloir le plus étroit, au niveau du détroit de Gibraltar, ce sont 13 petits kilomètres qui séparent le Maroc de l’Espagne (Abis, 2004). Alors que les parties centrales du bassin occidental atteignent 2500 à 2900 m de profondeur, certaines zones du bassin oriental sont beaucoup plus profondes (Pérès, 1973). Le Bassin Levantin est la limite Est de la Méditerranée, il atteint une profondeur moyenne de 2500-3000 m (Figure 3). Ses plus profonds sous-bassins sont le Bassin de Rhodes (4000 m) et les champs abyssaux d’Herodotus (3500 m).
Circulation générale et masses d’eaux de la méditerranée
La mer Méditerranée est loin d’être une mer calme, mais les tempêtes n’atteignent jamais, dans ce bassin clos, la même durée et la même violence que celle de l’Atlantique (Augier, 1973). Les eaux superficielles, globalement refroidies en hiver et dont la salinité s’élève en rapport avec l’évaporation estivale, atteignent sous l’effet des coups de mistral une densité critique supérieure à celle des eaux sous-jacentes, elles plongent alors et créent une baisse du niveau en surface qui tend à être comblée par les eaux environnantes moins denses (Kantin et al., 2006). D’après Pérès (1973), le bilan en eau de la Méditerranée est déficitaire, l’évaporation l’emportant sur les précipitations et les apports fluviaux, cette différence est compensée par l’océan Atlantique, ce qui, très schématiquement, correspond au niveau de Gibraltar, à un courant superficiel entrant de l’ordre de 10. 10⁵ m3/sec et à un contre-courant de sortie d’eau méditerranéenne des profondeurs intermédiaires de 95. 10⁴ m3/sec. Le courant d’origine Atlantique se dirige vers la Sicile (Figure 4). Une branche de ce courant remonte vers le Nord et le Nord-Ouest, longe la côte italienne où elle rencontre une autre branche qui longe l’Ouest de la Corse ; ensemble elles baignent les côtes liguro provençales et tournent dans le sens inverse des aiguilles d’une montre (Lacombe et Tchernia, 1972).
Climat de la mer Méditerranée
Le climat constitue le moteur principal de la machine thermodynamique responsable de la circulation thermohaline méditerranéenne. Le système climatique méditerranéen est principalement caractérisé par des étés chauds et secs et des hivers relativement doux et humides, à l’exception de diverses régions du Sud et Sud-Est soumises à un climat aride (Anonyme, 2000 ; Alhammoud, 2005). D’une manière générale, la température varie de 5 à 10°C durant l’automne et l’hiver et de 20 à 25°C durant l’été. La moyenne pluviométrique varie entre 400 et 700 mm, le minimum étant de 200 mm à Suez et le maximum de 1400 mm à Gêne et à Marseille.
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Table des matières
1. INTRODUCTION
2. MATERIEL ET METHODES
2.1.Origine de la mer Méditerranée
2.2.Caractéristiques générales de la Mer Méditerrané
2.3.Bathymétrie de la Méditerranée
2.4.Circulation générale et masses d’eaux de la méditerranée
2.5.Climat de la mer Méditerranée
2.6.Les biocénoces marines en Méditérranée
2.7.La biodiversité de la Mer Méditerranée
2.8. Rôle et place des polychètes dans la Mer Méditerranée
2.9.Les menaces sur le littoral méditerranéen
2.10. Le littoral algérien
2.11. Présentation des sites d’étude
2.12. Méthode de récolte
2.13. Inventaire et biodiversité
2.14. Indices écologiques
2.15. Impact de la pollution sur Perinereis cultrifera
2.15.1. Paramètres physico-chimiques de l’eau de mer
2.15.2. Les hydrocarbures totaux dans l’eau de mer
2.15.3. Les bioindicateurs de pollution
2.15.4. Dosage des biomarqueurs
2.15.4.1. Les cholinestérases
2.15.4.2. Activité des glutathion S-tranférases (GSTs)
2.15.4.3. Activité Catalase (CAT)
2.15.4.4. Dosage des protéines
2.16. Analyse phylogénétique du complexe d’espèces jumelles P. cultrifera
2.16.1. Les marqueurs génétiques
2.16.2. Échantillonnage pour analyse moléculaire
2.16.3. Préparation des échantillons de P. cultrifera avant l’extraction de l’ADN
2.16.4. Extraction de l’ADN génomique
2.16.5. PCR (Polymerase chain reaction)
2.16.6. Electrophorèse sur gel d’agarose
2.16.7. Séquençage automatique
2.16.8. Outils d’analyses bioinformatiques
2.17. Analyse statistique
3. RESULTATS
3.1. Inventaire et biodiversité
3.1.1. Annélides polychètes
3.1.2. Faune associée
3.1.3. Flore
3.1.4. Indices écologiques
3.1.5. Indice de diversité (H’) et équitabilité
3.2. Étude biochimique : Impact de la pollution sur P. cultrifera
3.2.1. Évolution des paramètres physico-chimiques de l’eau
3.2.1.1. Température
3.2.1.2. pH
3.2.1.3. Salinité
3.2.1.4.Oxygène dissous
3.2.1.5.DBO5
3.2.2. Dosage des hydrocarbures totaux dans l’eau de mer
3.2.2.1.Courbe d’étalonnage
3.2.2.2.Concentration des hydrocarbures totaux dans l’eau de mer
3.2.3. Les paramètres morphométriques
3.2.3.1. Variation du poids frais
3.2.3.2.Variation de la taille
3.2.3.3.Variation du nombre de sétigères
3.2.4. Variations mensuelles de l’activité des biomarqueurs au stress environnemental
3.2.4.1.Dosage des protéines
3.2.4.2.Variations mensuelles de l’activité de l’AChE
3.2.4.3. Variations mensuelles de l’activité de la GST
3.2.4.4.Variations mensuelles de l’activité de la Catalase
3.3.Analyse phylogénétique du complexe d’espèces jumelles de P. cultrifera
3.3.1. Comparaison entre les poids des différents sites
3.3.2. Résultats d’essais d’amplifications par PCR
3.3.3. Alignement des séquences ITS chez P. cultrifera
3.3.4. Alignement des séquences Cyt-b chez P. cultrifera
4. DISCUSSION GENERALE
5. CONCLUSION
6. RESUME
