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Distribution spatiale des kystes benthiques d'Alexandrium tamarense suite à une floraison massive dans l'estuaire du Saint-Laurent

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Gracia, Stéphanie (2011). Distribution spatiale des kystes benthiques d'Alexandrium tamarense suite à une floraison massive dans l'estuaire du Saint-Laurent. Mémoire. Rimouski, Québec, Université du Québec à Rimouski, Institut des sciences de la mer de Rimouski, 159 p.

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Résumé

RÉSUMÉ: Les proliférations estivales du dinoflagellé toxique Alexandrium tamarense et
l'accumulation de ses toxines paralysantes chez les mollusques (IPM) sont des événements
récurrents dans tout l'estuaire du Saint-Laurent (ESL). En 2008, une floraison sans
précédent a causé la mortalité de nombreuses espèces marines (mammifères, poissons,
oiseaux, faune benthique). Les taux d'IPM extrêmement élevés enregistrés cette année-là
ont amené plusieurs questions fondamentales sur la dynamique des floraisons toxiques.
Depuis 1980 plusieurs études effectuées dans l'ESL ont apporté d'importants éléments de
réponse notamment sur l'influence de son hydrodynamisme complexe, l'importance
d'identifier les secteurs présentant des dépositions de kystes de résistance et des modèles
prédictifs sur le déplacement des floraisons. Malgré ces études, les facteurs contrôlant
l'initiation et le développement des floraisons d'A. tamarense dans l'ESL sont encore mal
compris. Mais l'importance des kystes de résistance dans le cycle de vie complexe
d'Alexandrium tamarense semble être une clé importante dans la compréhension de ces
facteurs. Cette étude s'inscrit dans l'optique de pouvoir identifier plus clairement le rôle de
ces kystes de résistance et les facteurs pouvant influencer les floraisons toxiques d'A.
tamarense dans l'ESL.
Le but principal de cette étude était d'établir une nouvelle cartographie de la
répartition des kystes de résistance d'Alexandrium tamarense dans l'estuaire du Saint-
Laurent suite à la floraison massive de l'été 2008. Deux hypothèses principales ont été
proposées. La première était que la distribution des kystes de résistance reflétait la
répartition des cellules dans la colonne d'eau, tracées au moyen des toxines (IPM)
retrouvées en 2008 et ainsi de vérifier s'il existe un couplage direct entre cellules
benthiques et végétatives. Les résultats que nous avons obtenus révèlent que ce couplage
est faible. La formation et la déposition des kystes se sont vraisemblablement produits
vers la fin du bloom, alors que ce dernier se trouvait à l'extrémité est de l'estuaire. Il y a
donc peu de concordance spatiale entre les régions affectées par le maximum de la
floraison et celles où les plus fortes concentrations de kystes sont observées. De plus, les
concentrations de kystes détectées au début de juillet 2009 n'étaient pas plus élevées que
les valeurs moyennes rapportées dans les études antérieures, malgré l'intensité
anormalement élevée du bloom d'août 2008. La deuxième hypothèse de cette étude
statuait qu'il y aurait un lien entre la répartition des kystes de résistance recueillis suite à
la floraison de 2008 et celle retrouvée dans les précédentes études. Les résultats que nous
avons obtenus montrent que certaines zones de l'ESL précédemment identifiées comme
des lits de kystes restent encore très actives pour la déposition des kystes. Enfin, la
viabilité des kystes a été déterminée pour la première fois dans cet environnement (au
moyen du colorant SYTOX-Green); les valeurs varient de ° à 100, avec une moyenne
globale de 28%, valeur proche des taux de germination obtenus dans des travaux
antérieurs. -- ABSTRACT: Summer blooms of the dinoflagellate Alexandrium tamarense and the accumulation
of its paralytic shellfish poisoning (PSP) toxins, are recurrent events in the entire St.
Lawrence Estuary (SLE). In 2008, a bloom of unprecedented size and toxicity induced the
mortality of numerous marine species (mammals, fish, birds, benthic organisms). The
extreme PSP levels recorded that year raised sorne fundamental questions about the
dynamics of toxic blooms. Since 1980, several studies carried out in the SLE have provided
a better understanding of the control factors, notably the influence of the complex
hydrodynamic system, the importance of resting cysts deposition and predictive physicalbiological
models on bloom displacement. In spite of these scientific advances, factors
controlling the initiation and development of blooms of A. tamarense in the SLE are still
poorly understood. It is thought that resting cysts probably have a major role in the
complex Alexandrium tamarense life cycle. We consequently used the opportunity offered
by this massive bloom of August 2008 to improve our knowledge of resting cysts and of
the factors that can influence toxic blooms of A. tamarense in the SLE.
The main purpose of this study was to map the new A. tamarense resting cysts
distribution in the SLE following the 2008 massive summer bloom. Two main hypotheses
were proposed. The first was that the resting cysts distribution reflects the vegetative cells
distribution in the water colurnn during the August 2008 bloom, using PSP levels in
molluscs as a proxy for vegetative cells, and to verify if there is a direct coupling between
benthic cysts and vegetative cells. Our results revealed only a weak relationship. Cyst
formation and deposition likely occurred at the end of the bloom, as it reached the eastem
limit of the SLE. There was no strong spatial correlation between areas affected by the
maximum concentration of cells during the bloom and those where the highest cyst
concentrations were observed. Furthermore, the cyst concentrations detected at the
beginning of July 2009 were not as high as expected (considering the massive PSP toxicity
event) and not really larger than in the previous cyst mapping do ne in 1988, in spite of the
abnormally intense 2008 bloom. The second hypothesis of this study was that the resting
cysts distribution collected following the 2008 bloom would reflect the cyst distribution
found in previous studies. Our results showed that several zones of the SLE previously
identified as cyst beds still remain very active for cyst deposition. Finally, cyst viability
was determined for the first time in this environment (using SYTOX®-Green nucleic acid
stain) with values ranging from 0 to 100 and a global average of 28%, close to rates of cyst
germination observed in previous local studies.

Type de document : Thèse ou Mémoire (Mémoire)
Directeur(trice) de mémoire/thèse : Roy, Suzanne
Co-directeur(s) ou co-directrice(s) de mémoire/thèse : Starr, Michel
Information complémentaire : Mémoire présenté dans le cadre du programme de maîtrise en océanographie en vue de l'obtention du grade de maître ès sciences.
Mots-clés : Dinoflagelle Toxique Alexandrium Tamarense Kyste Benthique Floraison Efflorescence Cartographie Distribution Estuaire Saint-laurent
Départements et unités départementales : Institut des sciences de la mer de Rimouski (ISMER) > Océanographie
Déposé par : DIUQAR UQAR
Date de dépôt : 10 juill. 2013 18:47
Dernière modification : 10 juill. 2013 18:47
URI : http://semaphore.uqar.ca/id/eprint/729

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