THÈSE UNIVERSITE DE PAU ET DES PAYS DE L’ADOUR École doctorale : Sciences Exactes et leurs Applications – ED211 Présentée et soutenue le 03 février 2020 par Clémence FOULQUIER pour obtenir le grade de docteur de l’Université de Pau et des Pays de l’Adour Spécialité : Physiologie et biologie des organismes- Populations-Interactions ETUDE DE L’INFLUENCE DES CONDITIONS HYDRODYNAMIQUES EN ZONE ESTUARIENNE ET PERI-ESTUARIENNE SUR LA STRUCTURE, LA REPARTITION ET LA DYNAMIQUE DES COMMUNAUTES MACROBENTHIQUES DE SUBSTRAT MEUBLE AU NIVEAU DE TROIS ESTUAIRES DU PAYS BASQUE MEMBRES DU JURY RAPPORTEURS ▪ Jean-Louis JAMET - Professeur / Université de Toulon ▪ Xavier DE MONTAUDOUIN - Professeur / Université de Bordeaux EXAMINATEURS ▪ Guy BACHELET - Directeur de Recherche émérite CNRS / CNRS ▪ Marie-Noëlle de CASAMAJOR - Chargée de Recherche / IFREMER ▪ Didier RIHOUEY - Docteur / CASAGEC INGENIERIE DIRECTEUR ▪ Frank D’AMICO - Maître de Conférences / Université de Pau et des Pays de l’Adour A mon grand-père Jean Foulquier -3- Ce travail de thèse en entreprise a pu être réalisé grâce aux soutiens de la Région Nouvelle- Aquitaine, de la Chambre de Commerce et d’Industrie Bayonne Pays-Basque, concessionnaire du Port de Bayonne, ainsi que du bureau d’études CASAGEC INGENIERIE, au sein duquel ce travail de recherche a été réalisé, en collaboration avec le laboratoire de Mathématiques et leurs Applications de l’Université de Pau et des Pays de l’Adour. -4- La thèse a toujours été un projet personnel. Je suis très heureuse et fière de pouvoir dire que l’objectif a aujourd’hui été atteint (enfin). Je tiens tout d’abord à exprimer ma profonde reconnaissance à mes deux directeurs de thèse : Didier Rihouey et Frank D’Amico sans qui ce travail n’existerait tout simplement pas. Je remercie Frank D’Amico pour son aide sur la gestion administrative, souvent complexe, de cette thèse, les procédures de publications et les échanges divers avec les éditeurs. Je te suis également reconnaissante pour ta bonne humeur, ton soutien et tes encouragements en amont de cet exercice stressant qu’a été la soutenance. Plus particulièrement, je tiens à remercier Didier Rihouey chez qui cette idée de thèse a germé et qui a choisi de s’investir à mes côtés tout au long de ce projet. C’est la deuxième fois que je rédige des remerciements à ton attention. Cela fait aujourd’hui 8 ans que je suis entrée chez CASAGEC INGENIERIE, d’abord en tant que stagiaire, puis de chargée d’études, chargée d’affaires, « doctorante chargée d’affaires » et désormais docteure. Merci pour la confiance que tu m’as toujours accordée pendant ces années et que tu m’accordes encore aujourd’hui. L’aventure continue avec de nouveaux territoires, de nouveaux acteurs et j’en suis ravie. De même, je remercie chaleureusement les membres du jury qui ont accepté d’évaluer ce travail de thèse, les rapporteurs Xavier de Montaudouin et Jean-Louis Jamet, ainsi que les examinateurs Marie-Noëlle de Casamajor et Guy Bachelet. Merci pour vos remarques constructives et l’intérêt que vous avez porté à mon travail. Merci aux membres de mon comité de suivi de thèse, Jean d’Elbée, Noëlle Bru et Hugues Blanchet, pour leurs conseils et réflexions. Merci Noëlle pour le temps que tu m’as accordé pour une remise à niveau express sous R. Hugues, je tiens à t’adresser tout particulièrement mes sincères remerciements pour ta disponibilité, tes suggestions avisées, tes encouragements et l’intérêt global que tu as porté à mon travail. Sans tes corrections et propositions constructives, il est clair que cette thèse ne serait pas ce qu’elle est aujourd’hui. J’espère que les perspectives offertes par cette base de données seront dans un futur proche l’occasion de nouvelles collaborations fructueuses. Plus largement, je souhaite exprimer ma gratitude envers toute l’équipe CASAGEC INGENIERIE. Merci à Pierre et Léo pour la mise en œuvre des campagnes de terrain, la manipulation de la benne, le pilotage des vedettes CASAGEC, le conditionnement des kilos et des kilos de sédiments remontés. Merci aussi à Floriane et Léa, qui ont été de toutes les campagnes. Merci pour votre motivation et votre enthousiasme à tamiser et conditionner des quantités infinies de refus par tous les temps. Comme si cela ne suffisait pas, merci pour les heures de labo passées, d’abord au-dessus du tamis, puis les yeux vissés sur la loupe ou le microscope, a dénombré et identifié ces 82 769 individus ! Merci à Alison pour son aide et son implication lors de son stage de M2 et de son CDD qui a suivi. Merci à Jérémy et à Julien pour leurs travaux de modélisation, sans lesquels les climats de houle au cours des différentes campagnes n’auraient pas pu être rejoués. Merci à Damien pour ses connaissances en dynamique estuarienne et ses corrections en anglais. Enfin je remercie également Hervé et Vincent, fraichement arrivés, pour le temps consacré à la relecture du manuscrit. -5- J'aimerais exprimer également ma gratitude envers les benthologues de la Station Marine d’Arcachon : Nicolas Lavesque et Benoit Gouillieux pour leur disponibilité et leur motivation systématique, face à mes questionnements et mes doutes en taxonomie. Merci d’avoir pris le temps de vous pencher sur ma liste d’espèces. Merci également pour votre aide dans l’identification de Grandidierella japonica. Sans vous, il est clair que cet uropode 3 uniramé m’aurait couté de nombreuses heures supplémentaires passées au laboratoire. A cette occasion, je souhaite également exprimer tous mes remerciements à la Région Aquitaine et à la CCI Bayonne Pays Basque pour leur soutien financier et la confiance qu’ils nous ont accordés. J’en profite aussi pour remercier les équipages des moyens nautiques (BALEA et BABESLEA) qui ont été mis à disposition à titre gracieux la CCI BPB, en la personne de Thomas de Recy et par le département, en la personne d’Alain Roudil. Merci pour nous avoir amené au plus près des stations d’échantillonnage, pour votre aide à la manutention de la benne, des caisses à marée chargées de sédiments et pour votre enthousiasme à venir observer les individus retenus dans les tamis. Enfin, sur le plan personnel, je ne pouvais oublier ceux qui ont toujours été là. Je voudrais donc remercier mes parents pour leur confiance inébranlable ; même si le sujet de cette thèse leur paraissait un peu obscur. Merci à Guillaume pour sa présence, son soutien moral et sa patience... Merci également aux copains : Binôme, Chacha, Dédé, Claire, Loulou, Coach, Lolo, Le Corse, GP, Gnouffy, Rocco, Sandra… pour les sas de décompression notamment en phase de rédaction. A cette question récurrente de nos retrouvailles annuelles, cette année je peux enfin vous dire « Je suis docteure »… -6- Financements ................................................................................................................................ 4 Remerciements ............................................................................................................................. 5 Table des matières ........................................................................................................................ 7 Liste des figures ........................................................................................................................... 10 Liste des tables ............................................................................................................................ 15 Chapitre I – Introduction générale .............................................................................................. 18 1 Contexte général ............................................................................................................... 19 2 Principaux objectifs et structuration de la thèse .............................................................. 21 Chapitre II – Matériel et méthodes ............................................................................................. 23 1 Site d’étude : le littoral basque ......................................................................................... 24 1.1 Caractéristiques physiques ................................................................................................ 24 1.2 Communautés benthiques du pays basque ...................................................................... 38 1.3 Exploitation anthropique du littoral et des estuaires basques français ............................ 43 2 Collecte et traitement des données biosédimentaires ..................................................... 54 2.1 Stratégie d’échantillonnage .............................................................................................. 54 2.2 Traitement des échantillons biologiques .......................................................................... 58 2.3 Traitement des échantillons sédimentaires ...................................................................... 59 3 Exploitation des modèles numériques d’agitation existants pour la définition des conditions hydrodynamiques ...................................................................................................... 59 Chapitre III – Structure et répartition des communautés macrobenthiques de substrats meubles à l’interface estuaire/océan : Evolution spatio-temporelle et répartition des communautés face à des niveaux d’exposition et d’apports estuariens différents ................................................... 60 Hydrodynamic conditions effects on soft-bottom subtidal nearshore benthic community structure and distribution ..........................................................................................................