"Les Populations Naturelles D'oursins : Un Outil Évaluateur De L'état De
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N° d’ordre : 05/ 2008- D/S.N REPUBLIQUE ALGERIENNE DEMOCRATIQUE ET POPULAIRE MINISTERE DE L’ENSEIGNEMENT SUPERIEUR ET DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE UNIVERSITE DES SCIENCES ET DE LA TECHNOLOGIE HOUARI BOUMEDIENE Faculté des Sciences Biologiques THESE Présentée en vue de l’obtention du diplôme de DOCTORAT EN SCIENCE DE LA NATURE Spécialité : ECOLOGIE MARINE Par : Mlle SOUALILI Dina Lila SUJET : «Les populations naturelles d'oursins: un outil évaluateur de l'état de santé de la baie d'Alger» Soutenue le : 18/05/2008, devant le jury composé de : Mme KECHEMIR-ISSAD N. Professeur (FSN-U.S.T.H.B) Présidente Mr SEMROUD R. Professeur (I.S.M.A.L) Directeur de thèse Mme GUILLOU M. HDR (UBO, CNRS 6539, Brest, France) Co-directrice de thèse Mr BAYED A. Professeur (Univ. Mohamed V, OCEMAR, Maroc) Examinateur Mr NOUAR A. Maître de conférences (FSN-U.S.T.H.B) Examinateur Mr HARCHOUCHE K. Maître de conférences (FSN-U.S.T.H.B) Examinateur Mr HEMIDA F. Maître de conférences (I.S.M.A.L) Examinateur 1 Remerciements En préambule à ce travail, je tiens à exprimer ma profonde reconnaissance à tous ceux qui m’ont aidée et soutenue moralement, scientifiquement, techniquement et matériellement tout au long de sa réalisation. Cette thèse a été réalisée au Laboratoire de Biologie et d’Ecologie Marine de la Faculté des Sciences de la Nature de l’U.S.T.H.B en Algérie et au LEMAR (Laboratoire des Sciences de l’Environnement Marin, UMR CNRS 6539, à Brest), sous la direction du Professeur Rachid SEMROUD et co-dirigée par le Dr Monique GUILLOU. Je tiens à les remercier pour la confiance qu’ils m’ont témoignée. Je remercie le Professeur Rachid SEMROUD, qui m’a judicieusement orientée lors de mes premières approches des oursins et avec lequel je me suis initiée à la recherche en Ecologie Marine. Je le remercie tout particulièrement pour ses conseils, ses encouragements, sa compréhension, son soutien constant tout au long de ce travail et pour toute l’aide et facilité qu’il m’a apportée (en particulier lors de la préparation du dossier de stage de long séjour). Qu’il trouve ici l’expression de toute ma gratitude et remerciements Je remercie également Mme Monique GUILLOU, pour ses précieux conseils et critiques durant toute cette étude. Sa rigueur et son soutien constant tout au long de ce travail furent pour moi déterminants. Je la remercie également d’avoir consacré un temps à la correction de ce manuscrit malgré ses nombreuses activités. Je ne peux que lui exprimer ma profonde gratitude et espérer que cette collaboration se poursuive. Qu’elle trouve ici toute mon amitié et ma reconnaissance. Je suis honorée de compter parmi les membres du jury le Professeur KECHEMIR-ISSAD Nadia, qui a accepté de participer à ce jury en tant que présidente. Je remercie le Professeur BAYED, qui a gentiment accepté d’examiner ce travail et de me faire bénéficier de ses critiques. Je remercie également les examinateurs : Messieurs HARCHOUCHE Kamel, HEMIDA Farid et NOUAR Ahmed, qui furent mes enseignants durant ma graduation et qui m’ont marquée chacun à sa manière et m’ont transmis la passion du métier d’océanographe. Ce travail n’aurait pas vu le jour sans l’aide et le soutien des membres du Laboratoire de Biologie Marine et d’Ecologie de la Faculté des Sciences Biologiques. Je voudrais remercier plusieurs personnes qui ont joué un rôle fondamental dans la réalisation de cette thèse. Je tiens à exprimer ma gratitude au Dr Chafika REBZANI, responsable du laboratoire qui m’a accueillie au sein du Laboratoire et intégrée dans le projet de recherche du laboratoire. Je remercie vivement Mr Fayçal BOUKHROUFA chercheur au laboratoire, pour son aide précieuse sur le terrain, ses conseils et ses encouragements ; cette thèse est un peu la sienne. Mes remerciements s’adressent particulièrement à Mr Moumen GUEDIOURA, Mr lamine ZERDANI, Mlle Saliha SERIDI, et Mlle Anissa MESSILI. Je n’oublierai pas de remercier Mlle Fatiha SMATI, pour son aide précieuse au laboratoire et sur le terrain, sa patience et sa disponibilité m’ont été d’un grand secours. Mes remerciements ainsi que ma reconnaissance vont également au Professeur Philippe JANGOUX qui m’a gentiment accueillie dans son laboratoire de Biologie Marine à Bruxelles (ULB) et à Mons (MHLB). Il m’a orientée vers des spécialistes de l’écotoxicologie ; le Professeur Philippe DUBOIS 2 et Dr Pol GOSSELIN qui m’ont non seulement aidée matériellement mais aussi scientifiquement, leurs conseils et orientations m’ont permis d’avancer dans mes recherches. Je n’oublierai pas de remercier Philippe PERNET, ainsi que tout le personnel du laboratoire de biologie marine de l’Université de Bruxelles et de Mons (Belgique), pour leur aide précieuse, gentillesse et leur bonne humeur. Un grand merci également à Monsieur Laurent MEMERY, pour avoir accepté de m’accueillir au LEMAR, et à tout le personnel du LEMAR, et tout particulièrement à Monique BRIAND (pour le temps qu’elle a passé à réaliser l’iconographie de cette thèse), Allain MARHIC ( pour toute l’aide matériel au laboratoire), Allain (Pour toute l’aide logistique en informatique), sans oublier Jacques GUILLOU, Robert et Geneviève qui m’ont souvent encouragé et témoigné à plusieurs reprises de leur amitié, durant mon séjour de 18 mois au LEMAR Je profite de ces avant-propos pour remercier également mon institution la Faculté des Sciences Agro-Vétérinaires et Biologiques, pour avoir financé mes stages à l’étranger. Je remercie particulièrement à cette occasion mon Chef de département Dr Said HAMAIDI . Je profite aussi de remercier toutes les personnes, qui ont participé de près ou de loin, de façon scientifique ou personnelle, à la concrétisation de ce travail de thèse. Mes premières pensées vont aux étudiants de l’UBO Raja, Mona, Laure, Zing, Nicolas, Rami, Xavier, Céril, Coralie, Alex, Carlos et Fateh qui m’ont supportée pendant ces 18 mois ! Merci à tous d’avoir été là dans les moments les plus difficiles. Je n’oublierai pas de remercier Joseph ANTOUN (Docteur en Biochimie de l’Université de Médecine à Brest),Luis et Muriel pour leurs bonne humeur de tous les jours et leurs disponibilités mais surtout pour m’avoir tant soutenue dans tous mes moments de doute. Je tiens à remercier également tous mes amis, qui malgré mes longues périodes de silence, ne m’ont jamais abandonnée. Merci à tous pour votre patience, votre soutien: Saadia, Maya, Chanez, Faiza, Mouna, Samia, Noureddine, Mustapha, Moumen, Faouzi et karim. Enfin un grand merci tout spécial à ma famille, en particulier mes parents et mes frères Amirouche et Sadreddine qui m’ont supportée, soutenue, encouragée tout au long de la réalisation de cette thèse. Qu’ils trouvent ici l’expression de ma profonde reconnaissance et le témoignage de mon amour. 3 SOMMAIRE I INTROCUCTION…………………………………………………………………...1 II CONTEXTE SCIENTIFIQUE…………………….....…………………….....…..6 2.1. Etat des lieux de la pollution dans la région d’Alger. Cas particulier de la pollution métallique ……………………………………………….....……………………..............6 2.2 Généralités sur les bioindicateurs…………………….....…………………….............7 2.3 L’oursin dont Paracentrotus lividus outil évaluateur……………………..................10 2.4 Généralités sur l’espèce P. lividus …………………….....……………………..........12 2.4.1 Systématique et distribution géographique. …………………….....…………...12 2.4.2 Caractères morphologiques…………………….....…………………….............12 2.4.2.1 Morphologie externe. …………………….....……………………......12 2.4.2.2. Morphologie interne …………………….....…………………….......14 2.4.3. Biologie et écologie de Paracentrotus lividus ……………………...................16 2.4.3.1. Habitat et alimentation…………………….....……………………....16 2.4.3.2 Reproduction, ponte et développement larvaire ……………………...18 2.4.4. Intérêt économique des oursins…………………….....……………………......20 2.5 Choix des critères de bioévaluation…………………….....………………….............22 2.6 Choix des stations…………………….....…………………….....…………………...23 2.6.1 Présentation de la baie d'Alger …………………….....…………………….......24 2.6.1.1. Caractéristiques hydrologiques …………………….....……………..25 2.6.1.2. Caractéristiques hydrodynamiques …………………….....…………26 2.6.1.3 Alger-plage …………………….....…………………….....………….27 2.6.1.4 Tamentfoust …………………….....…………………….....………....28 2.6.2. Présentation de la baie de Sidi Fredj …………………….....………………….28 2.6.2.1 La station de prélèvement à Sidi Fredj……………………..................28 III MATERIEL ET METHODES …………………….....……………………............30 3.1 Analyse des métaux dans les gonades et le sédiment……………………...................30 3.1.1 Prélèvements …………………….....…………………….....……………...…..30 3.1.2 Traitement au laboratoire ...………………….....……………………....………30 3.1.3 Méthode d’analyse des métaux lourds…………………….....…………….…...30 3.2 Tests biologiques ...………………….....…………………….....…………………….31 3.2.1 Ponte (libération des gamètes) …………………….....…………………….......31 3.2.2 Test d’embryotoxicité …………………….....…………………….....…...……32 3.2.3 Test de la qualité du développement embryonnaire des populations naturelles de P. lividus ...………………….....…………………….....……………………..............33 3.3 Suivi de la reproduction …………………….....…………………….....…………….35 3.3.1 Suivi du développement gonadique …………………….....…………………...35 3.3.2 Suivi de la maturation …………………….....…………………….....………...36 3.3.2.1 Prélèvement et traitement …………………….....……………………36 4 3.4 Suivi de l’activité trophique …………………….....……………………....................37 3.5. Suivi de la croissance …………………….....…………………….....…………...….39 3.5.1 Suivi de la structure des populations …………………….....………………......39 3.5.1.1 Méthode d’échantillonnage ……………………..................................39 3.4.1.2 Dispersion