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In 2021, the calculation of the DCE "Intertidal macroalgae" indicator made it possible to classify the FRFC11 "Basque Coast" water body as "Moderate" for this parameter. We observed a seasonal variation with a “Good status” in spring and a “Moderate status” in autumn. For the second application of the extended protocol to meet the needs of the MSFD (double sampling in spring and autumn, consideration of fauna in the quadrats and increase of taxonomic identification level), these results confirm those obtained in 2018. These results are presented through the Ics indicator (Community Structure Indicator) but are not noted at this stage. The absence of canopy in the intertidal zone and the biogeography for this body of water are two aspects that must be considered in the scales that will be applied to assess the conservation status of intertidal habitats., En 2021, le calcul de l’indicateur DCE « Macroalgues intertidales » a permis de classer la masse d’eau FRFC11 « côte Basque en état « Moyen » pour ce paramètre. On note une variation saisonnière avec un « Bon état » au printemps et en état « Moyen » à l’automne. Pour la seconde application du protocole étendu pour répondre aux besoins de la DCSMM (double échantillonnage au printemps et à l’automne, prise en compte de la faune dans les quadrats et effort d’identification taxonomique), ces résultats confortent ceux obtenus en 2018. Ces compléments sont présentés à travers l’indicateur Ics (Indicateur structure des communautés) mais ne font pas l’objet de notation à ce stade. L’absence de canopée en zone intertidale et la biogéographie pour cette masse d’eau constituent deux aspects qu’il faudra considérer dans les barèmes qui seront appliqués pour évaluer l’état de conservation des habitats intertidaux.

Since 2008, the “subtidal macroalgae” parameter is monitored on 3 stations of the Basque coast water mass FRFC11. During the second cycle of the WFD monitoring, complementary metrics were calculated as for the entire Channel / Atlantic facade. These metrics were measured for the third time in 2020 and aimed to optimize the information collected to assess the ecological status of water bodies but also to characterize the ecosystem functionality. The calculation of the Ecological Quality Ratio (EQR) allowed to classify this water mass as “Good” as the previous campaigns with a great heterogeneity between sampled stations., Depuis 2008, le paramètre « macroalgues subtidales » est surveillé sur 3 stations de la masse d’eau FRFC11 « côte basque ». Dans le cadre du 2ème cycle de suivi DCE, des métriques complémentaires sont calculées, comme pour l'ensemble de la façade Manche/Atlantique. Ces métriques ont été mesurées pour la troisième année en 2020 et ont pour objectif d'optimiser les informations collectées pour évaluer l'état écologique des masses d'eau mais aussi pour caractériser la fonctionnalité du milieu. Le calcul de l'indice de qualité écologique (EQR) permet de classer la masse d'eau en « Bon état » comme à l’issue des campagnes précédentes avec une importante hétérogénéité entre les stations.

In a context of climate change and the erosion of marine biodiversity, ecological monitoring of the most sensitive marine habitats is of paramount importance. In particular, there is a need for operational methods that enable decision-makers and managers to establish relevant conservation measures and to evaluate their effectiveness. TEMPO and RECOR are two monitoring networks focusing on Posidonia meadows and coralligenous reefs, the two richest and most sensitive habitats in the Mediterranean. The objective of this thesis is to meet the needs of effective monitoring of marine habitats by developing methods for assessing their health, based on two key image analysis methods: convolutional neural networks and photogrammetry. The results show that convolutional neural networks are capable of recognizing the main species of coralligenous assemblages in underwater photographs from RECOR, with a precision similar to that of an expert taxonomist. Furthermore, we have shown that photogrammetry can reproduce a marine habitat in three dimensions with a high degree of accuracy, sufficient for monitoring habitat structure and species distribution at a fine scale. Based on these reconstructions, we have developed a method for automatic mapping of Posidonia meadows, enabling temporal monitoring of the ecological quality of this sensitive habitat. Finally, we characterized the three-dimensional structure of coralligenous reefs based on their photogrammetric reconstructions and studied the links with the structuring of the assemblages that make them up. This PhD work has led to the development of operational methods that are now integrated into the TEMPO and RECOR monitoring networks. Results of this work paves the way for future research, in particular concerning characterization of the biological activity of coralligenous reefs thanks to the coupling of photogrammetry, neural networks and underwater acoustics., Dans un contexte de changement climatique et d’érosion de la biodiversité marine, la surveillance écologique des habitats marins les plus sensibles est primordiale et nécessite des méthodes opérationnelles de suivi permettant aux décideurs et gestionnaires d’établir des mesures de conservation pertinentes et d’évaluer leur efficacité. TEMPO et RECOR sont deux réseaux de surveillance centrés sur les herbiers de posidonie et les récifs coralligènes, les deux habitats les plus riches et sensibles de Méditerranée. L’objectif de cette thèse est de répondre aux besoins de la surveillance des habitats marins par le développement de méthodes d’évaluation de leur état de santé, basées sur deux techniques d’analyses d’images clés : les réseaux de neurones convolutifs et la photogrammétrie. Les résultats montrent que les réseaux de neurones convolutifs sont capables de reconnaître les principales espèces des assemblages coralligènes sur des photos sous-marines issues de RECOR, avec une précision semblable à celle d’un expert taxonomiste. Par ailleurs, nous avons montré que la photogrammétrie permettait de reproduire en 3D un habitat marin avec une grande précision, suffisante pour un suivi de la structure de l’habitat et de la distribution d’espèces à fine échelle. À partir de ces reconstructions, nous avons mis au point une méthode de cartographie automatique des herbiers de posidonie, permettant de réaliser un suivi temporel de la qualité écologique de cet habitat sensible. Enfin, nous avons caractérisé la structure 3D des récifs coralligènes à partir de leurs reconstructions photogrammétriques et étudié les liens avec la structuration des assemblages qui les composent. Ce travail de thèse a permis de développer des méthodes opérationnelles, aujourd’hui intégrées aux réseaux de surveillance TEMPO et RECOR, et ouvre la voie à de futures recherches, notamment la caractérisation de l’activité biologique des récifs coralligènes grâce au couplage entre photogrammétrie, réseaux de neurones et acoustique sous-marine.

International audience; The effectiveness of environmental protection measures is based on the early identification and diagnosis of anthropogenic pressures. Similarly, restoration actions require precise monitoring of changes in the ecological quality of ecosystems, in order to highlight their effectiveness. Monitoring the ecological quality relies on bioindicators, which are organisms revealing the pressures exerted on the environment through the composition of their communities. Their implementation, based on the morphological identification of species, is expensive because it requires time and experts in taxonomy. Recent genomic tools should provide access to reliable and high-throughput environmental monitoring by directly inferring the composition of bioindicators' communities from their DNA (metabarcoding). The French-Swiss program SYNAQUA (INTERREG France-Switzerland 2017-2019) proposes to use and validate the tools of environmental genomic for biomonitoring and aims ultimately at their implementation in the regulatory bio-surveillance. SYNAQUA will test the metabarcoding approach focusing on two bioindicators, diatoms, and aquatic oligochaetes, which are used in freshwater biomonitoring in France and Switzerland. To go towards the renewal of current biomonitoring practices, SYNAQUA will (1) bring together different actors: scientists, environmental managers, consulting firms, and biotechnological companies, (2) apply this approach on a large scale to demonstrate its relevance, (3) propose robust and reliable tools, and (4) raise public awareness and train the various actors likely to use these new tools. Biomonitoring approaches based on such environmental genomic tools should address the European need for reliable, higher-throughput monitoring to improve the protection of aquatic environments under multiple pressures, guide their restoration , and follow their evolution.

Le programme Dolines « Diagnose des dolines, indicateurs de qualité des milieux » avait pour objectifs :1/ d'acquérir des connaissances nécessaires à la compréhension du fonctionnement général de l’écosystème « doline » dans les milieux ultramafiques, d’un point de vue hydrogéologique, physico-chimique et biologique. 2/ de définir des indicateurs pertinents et émettre des recommandations pour qualifier et suivre la qualité écologique des plans d’eau de type doline, et notamment les effets potentiels de l’activité minière sur ces systèmes.- L'étude réalisée propose également une série de fiches techniques pour le suivi de la qualité physico-chimique et biologique (caractérisation des communautés planctoniques et benthiques) des dolines.

Diatom-based ecological quality assessment methods have been implemented and used regularly in the Water Framework Directive. These indices use the species' abundance profiles along a specific environmental gradient, which they aim to assess. However, this approach has several problematic issues including the unstable and fast-changing diatom taxonomy. The use of traits can be a solution if their responses to the environmental pressure are well-defined. Here, we developed taxonomy-based and trait-based diatom assemblage indices to assess the ecological status of riverine sites on a tropical island. The two indices are based on two sub-indices that measure the diatom assemblage response to a nutrient and organic matter/turbidity gradient. Both taxonomy- and trait-based indices correlated significantly with the selected environmental gradients of the test database, which was not used during index development. We showed that traits could be used for quality assessment of the Mayotte rivers and require much less effort than taxonomy-based indices. There were differences between the two types of indices, which are discussed in this paper. As a perspective for further studies, tests of trait-based indices among different eco-regions would be challenging.

In 2014, under the second cycle of WFD monitoring the "subtidal macroalgae" parameter is calculated on 3 stations of the “Basque coast” water body. Complementary metric have been obtained for the first time, as for all the Channel / Atlantic coast. Their aim is to optimize the information collected to assess the ecological status of water bodies. The calculation of the Ecological Quality Ratio (EQR) classify this water body as "Good" as in 2013 with a tendency to improve notation., En 2014, dans le cadre du 2ème cycle de suivi DCE, le paramètre « macroalgues subtidales » est calculé sur 3 stations de la masse d’eau côte basque. Comme pour l'ensemble de la façade Manche/Atlantique, les métriques complémentaires ont été mesurées pour la première fois et ont pour objectif d'optimiser les informations collectées pour évaluer l'état écologique des masses d'eau. Le calcul de l'indice de qualité écologique (EQR) permet de classer la masse d'eau en "Bon" comme en 2013 avec une tendance à l'amélioration de la notation.

absent

En 2001 est entrée en vigueur, en Suisse, une ordonnance particulièrement originale : l’Ordonnance sur la qualité écologique. Ses objectifs sont de soutenir les exploitants qui entretiennent des parcelles possédant une grande diversité et de favoriser l’extensification des parcelles à fort potentiel. Le thème central de ce travail est la gestion des pâturages extensifs. Leur inscription à l’OQE est possible depuis 2008. Pour obtenir les contributions, un pâturage doit posséder un nombre déterminé d’espèces indicatrices ainsi qu’une densité de structures prédéfinie dans l’OQE. Le but de cette thèse est de savoir s’il existe une cohérence entre le cahier des charges de l’OQE et les objectifs affichés d’un point de vue écologique et agronomique. Pour répondre à ces questions, le travail s’est partagé entre recherches bibliographiques et enquêtes de terrain. La recherche bibliographique a permis de glaner les informations existantes dans les référentiels techniques de production herbagère ainsi que de comparer les résultats de différentes études traitant de l’efficacité des mesures de compensation écologiques en Suisse. Les enquêtes de terrains ont amené des éléments quant à la réalité de la gestion des pâturages et surtout des pâturages extensifs. Elles ont aussi permis de donner la parole aux exploitants agricoles par rapport aux différents dispositifs de contractualisation existants. Elles ont également permis de comparer la diversité botanique de parcelles gérées de façon différentes. La très forte ségrégation entre production et environnement est mise en évidence dans la littérature et lors des visites d’exploitations. Les différentes études effectuées sur l’efficacité de la compensation écologique ont des avis divergents. Toutefois, il apparaît que dans l’ensemble, le cahier des charges est cohérent avec les objectifs écologiques de l’OQE

En Suisse, depuis 1850, près de 90% des zones humides ont disparu. Actuellement, elles restent fortement menacées par l'urbanisation et l'agriculture. En particulier, l'évolution naturelle des écosystèmes lentiques sous l'influence des processus de comblement et d'atterrissement est accéléré par l'eutrophisation des eaux, ce qui conduit à disparition de ces milieux. Or, des travaux récents ont montré que les petits plans d'eau (petits lacs, étangs, mares) hébergent une diversité faunistique et floristique exceptionnelle. Ils servent de refuge et d'habitats à de nombreuses espèces menacées. De plus, ils contribuent significativement au piégeage du carbone, dû à leur abondance et à leur forte productivité. L'objectif de ce travail est de développer une méthode standardisée et euro-compatible d'évaluation de la qualité écologique spécifique aux petits plans d'eau de Suisse en utilisant les communautés de macroinvertébrés. Le développement d'une telle méthode constitue un instrument important pour la mise en oeuvre de la législation sur la protection des eaux et du suivi de l'état écologique des étangs au niveau cantonal et national.

National audience

Cette étude s'inscrit dans le cadre plus large de l'inventaire fédéral des biotopes d'importance nationale. Le principal but qu'elle poursuit est de mettre en évidence l'état général actuel des rives des lacs suisses par une approche phytoécologique, qui prend en compte la morphologie et la nature des rives. Les connaissances ainsi récoltées constitueront une base indispensable pour une politique de sauvegarde et de gestion adéquate des rives lacustres en Suisse, d'entente entre la Confédération, les cantons et les communes. Elles serviront notamment à évaluer la portée de toute intervention future dans la zone littorale des lacs. L'expression des résultats est chiffrée; elle a pour but de faciliter leur exploitation par les responsables des services concernés (aménagement du territoire, protection de la nature, protection des eaux, etc.).

In 2018, the calculation of the DCE indicator "intertidal macroalgae" for FRFC11 water body "Basque coast" allowed to classify it as "Good" for this parameter in spring and “Medium” in autumn. This monitoring is the first data collection campaign in line with an evolution of the indicator and the MSFD needs: double sampling in spring and autumn, consideration of the fauna in quadrats and a taxonomic identification effort. These additional data are presented through the indicator Ics (Community Structure Indicator) but are not scored at this stage. The lack of canopy in the intertidal zone and the biogeography for this water body are two aspects that should be considered in the scales that will be applied to assess the conservation status of intertidal habitats., En 2018, le calcul de l’indicateur DCE « Macroalgues intertidales » pour la masse d’eau FRFC11 « côte Basque » a permis de la classer en « Bon état » pour ce paramètre au printemps et en état « Moyen » à l’automne. Cette année ce suivi constitue la première campagne de collecte des données pour cadrer avec une évolution de l’indicateur et répondre aux besoins de la DCSMM : double échantillonnage au printemps et à l’automne, prise en compte de la faune dans les quadrats et effort d’identification taxonomique. Ces compléments sont présentés à travers l’indicateur Ics (Indicateur structure des communautés) mais ne font pas l’objet de notation à ce stade. L’absence de canopée en zone intertidale et la biogéographie pour cette masse d’eau constituent deux aspects qu’il faudra considérer dans les barèmes qui seront appliqués pour évaluer l’état de conservation des habitats intertidaux.