Benthic dinoflagellates of Guadeloupe and Martinique: distribution and trophic role for the meiofauna
Les dinoflagellés benthiques de Guadeloupe et Martinique : distribution et rôle trophique pour la méiofaune
Résumé
The distribution of toxic benthic dinoflagellates is unknown in Guadeloupe and Martinique, whereas at the scale of the Caribbean basin these microalgae are responsible for serious collective food-borne illnesses such as ciguatera. During this thesis, the ecology of toxic benthic dinoflagellates was addressed via spatio-temporal distribution studies (Chapters 1, 2, 3) and a trophic ecology approach (Chapter 4).
Initially, 27 sites were explored to describe the spatial distribution of benthic dinoflagellates in Guadeloupe and Martinique (Chapter 1). Only the most abundant macrophytes (biological supports of benthic dinoflagellates) at the different sites were considered. During this study, 161 samples were analysed and 7 times more toxic benthic dinoflagellates were found in Guadeloupe than in Martinique. The genus Ostreopsis dominated the benthic dinoflagellate community in these two islands, whereas this trend has rarely been found in the Caribbean basin.
Secondly, three sites in each department were selected to monitor the abundance of toxic benthic dinoflagellates on a monthly basis over 18 months (Chapter 2). The sites selected i) had a high abundance of toxic benthic dinoflagellates and ii) had been identified as potentially dangerous sites by the Agence Régionale de la Santé. During this study, 927 macrophyte samples were analysed and 5 times more toxic benthic dinoflagellates were found in Guadeloupe than in Martinique. The genera Ostreopsis and Prorocentrum dominated in Guadeloupe and Martinique respectively. While Guadeloupe is in the area where ciguatera cases are most numerous, the genus Gambierdiscus, (responsible for this poisoning), was twice as abundant in Martinique, suggesting the existence of species with different toxicities between the two islands. Dinoflagellate abundance was little influenced by abiotic parameters (temperature and salinity), but structured by biotic parameters (host macrophytes). Halophila stipulacea, an invasive angiosperm in the Lesser Antilles, was identified as favouring the development of the genus Gambierdiscus.
The distribution of toxic benthic dinoflagellates was also studied as a function of depth at two sites in Guadeloupe during the dry and wet seasons (Chapter 3). In this study, the genera Ostreopsis and Prorocentrum were the most abundant. No influence of depth was found on the total abundance of benthic dinoflagellates; however, the genera Ostreopsis and Gambierdiscus were mainly abundant at the surface, while the genus Coolia was present at greater depths.
The trophic ecology approach concerned the trophic link between toxic benthic dinoflagellates and meiofauna (Chapter 4). Transfers within food webs of phycotoxins synthesised by toxic benthic dinoflagellates are usually studied in large organisms, leaving out small organisms that are in direct contact with microalgae. In this study, particular attention was paid to the harpacticoid copepods that make up the meiofauna. This experimental study, using stable isotope labelling of microalgae, focused on harpacticoid copepods and made it possible to measure the ingestion rate of Amphidinium sp. and Ostreopsis sp. This study demonstrates that meiofaunal organisms can be a pathway for toxins synthesised by benthic dinoflagellates to enter food webs. Translated with www.DeepL.com/Translator (free version)
La distribution des dinoflagellés benthiques toxiques est inconnue en Guadeloupe et en Martinique, alors qu’à l’échelle du bassin caribéen ces microalgues sont responsables de toxi- infections alimentaires collectives sérieuses comme la ciguatera. Au cours de cette thèse, l’écologie des dinoflagellés benthiques toxiques a été abordée via des études de répartitions spatio-temporelles (Chapitres 1, 2, 3) et une approche d’écologie trophique (Chapitre 4).
Dans un premier temps, 27 sites ont été explorés afin de décrire la répartition spatiale des dinoflagellés benthiques en Guadeloupe et en Martinique (Chapitre 1). Seuls les macrophytes (supports biologiques des dinoflagellés benthiques) les plus abondants aux différents sites ont été considérés. Au cours de cette étude, 161 prélèvements ont été analysés et 7 fois plus de dinoflagellés benthiques toxiques ont été trouvés en Guadeloupe qu’en Martinique. Le genre Ostreopsis a dominé la communauté des dinoflagellés benthiques dans ces deux îles, alors que cette tendance a rarement été retrouvée dans le bassin caribéen.
Dans un deuxième temps, 3 sites de chaque département ont été sélectionnés afin de mettre en place un suivi mensuel des abondances de dinoflagellés benthiques toxiques sur 18 mois (Chapitre 2). Les sites retenus i) présentaient une forte abondance de dinoflagellés benthiques toxiques et ii) avaient été identifiés comme sites potentiellement dangereux par l’Agence Régionale de la Santé. Au cours de cette étude, 927 prélèvements de macrophytes ont été analysés et 5 fois plus de dinoflagellés benthiques toxiques ont été trouvés en Guadeloupe qu’en Martinique. Les genres Ostreopsis et Prorocentrum ont dominé respectivement en Guadeloupe et en Martinique. Alors que la Guadeloupe se trouve dans la zone où les cas de ciguatera sont les plus nombreux, le genre Gambierdiscus, (responsable de cette intoxication), était deux fois plus abondant en Martinique, suggérant l’existence d’espèces avec des toxicités différentes entre les deux îles. L’abondance des dinoflagellés était peu influencée par les paramètres abiotiques (température et salinité), mais structurée par des paramètres biotiques (macrophytes hôtes). Halophila stipulacea, une angiosperme invasive dans les Petites Antilles, a été identifiée comme favorisant le développement du genre Gambierdiscus.
La répartition des dinoflagellés benthiques toxiques a aussi été étudiée en fonction de la profondeur sur 2 sites en Guadeloupe pendant la saison sèche et la saison humide (Chapitre 3). Au cours de cette étude, les genres Ostreopsis et Prorocentrum étaient les plus abondants. Aucune influence de la profondeur n’a été trouvée sur l’abondance totale des dinoflagellés benthiques ; cependant les genres Ostreopsis et Gambierdiscus étaient principalement abondants en surface, alors que le genre Coolia était présent plus en profondeur.
L’approche d’écologie trophique concernait le lien trophique entre dinoflagellés benthiques toxiques et méiofaune (Chapitre 4). Les transferts au sein des réseaux trophiques de phycotoxines synthétisées par les dinoflagellés benthiques toxiques sont généralement étudiés chez les organismes de grande taille, délaissant les organismes de petite taille qui sont pourtant en contact direct avec les microalgues. Au cours de cette étude, une attention particulière a été portée aux copépodes harpacticoïdes qui composent la méiofaune. Cette étude expérimentale, par marquage des microalgues aux isotopes stables, s’est focalisée sur les copépodes harpacticoïdes et a permis de mesurer le taux d’ingestion d’Amphidinium sp. et d’Ostreopsis sp.. Cette étude démontre que les organismes de la méiofaune peuvent constituer une voie d’entrée des toxines synthétisées par les dinoflagellés benthiques dans les réseaux trophiques.
Origine : Fichiers produits par l'(les) auteur(s)