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• W1569482827 abstract "RESUME : L ' objectif de cette these de doctorat est de caracteriser et de quantifier l'effet desgroupes fonctionnels de bioturbation dominants de la communaute a M balthica et de leurdiversite, sur les flux biogeochimiques a l' interface eau-sediment (oxygene, carbone organiquedissous, ammonium, nitrate, phosphate), le remaniement sedimentaire et les communautesmicrobiennes. Les groupes fonctionnels de la communaute a M balthica de l'estuaire du SaintLaurent (Quebec, Canada) ont ete definis selon leur mode de remaniement sedimentaire: Lesbiodiffuseurs, Macoma balthica et Mya arenaria, et le diffuseur a galerie, Nereis virens. Lesmesures ont ete realisees dans des microcosmes experimentaux repliques avec les groupesfonctionnels isoles (allopatrie) et assembles (sympatrie). Ceux-ci ont ete soumis aux memesconditions experimentales sur toute la duree de l'experience ( 40 jours). Les effets ont etecompares a des sediments sans organisme servant de controle. Les organismes ont eteintroduits avec des biovolumes identiques, determines a partir des densites naturelles.L'espace d'occupation par les macro-invertebres etait donc similaire pour chaque traitement.Les resultats montrent clairement, qu'a biovolume identique, les biodiffuseurs et le diffuseur agalerie ont des effets differents sur la stimulation des flux biogeochimiques, le transport desparticules vers le fond des terriers et l' activite bacterienne. Les effets du diffuseur a galerie,variant avec le temps, sont nettement superieurs en raison de la dynamique spatio-temporelledes structures biogenes et des activites d' irrigation, ainsi que de sa profondeurd'enfouissement maximale. Des differences de profondeurs d'enfouissement expliquent parailleurs les variabilites intra-fonctionnelles observees entre les deux biodiffuseurs sur les fluxd' ammonium et de nitrate et sur l' activite bacterienne. Les deux groupes fonctionnelscombines (diffuseur a galeries + biodiffuseurs) ont des effets importants sur les parametresmesures, souvent superieurs aux effets attendus par simple additivite. Les interactionsspatiales positives entre les deux groupes fonctionnels expliquent ces effets. Les intensites desinteractions affectant essentiellement les flux de nitrate, de phosphate, d' ammonium etd'oxygene montrent une nouvelle fois, qu ' a biovolume identique, la profondeurd' enfouissement de chaque groupe fonctionnel et l' organisation spatiale entre groupesfonctionnels apparaissent effectivement comme des facteurs cles dans la stimulation desprocessus biogeochimiques sedimentaires. Les resultats obtenus, directement comparables dufait de l'utilisation de biovolume identique, valident donc l'approche fonctionnelle pour l'etudede la bioturbation et ses effets sur les flux biogeochimiques, le remaniement sedimentaire etles communautes bacteriennes. De nouvelles voies de recherche sont proposees pour (i)developper l'approche fonctionnelle dans le cadre d'etudes basees sur les echanges a l'interfaceeau-sediment, (ii) affiner la notion de biovolume, et (iii) approfondir les effets des relationsentre groupes fonctionnels au sein d'une communaute, sur le fonctionnement des sedimentscotiers. ABSTRACT : The objective of this Ph.D. thesis is to characterise and quantify the effects of thedominant functional groups of the Macoma balthica community, maintained separately and invarious combinations, on: i) biogeochemical fluxes at the sediment-water interface (oxygen,dissolved organic carbon, ammonium, nitrate, phosphate), ii) sediment mixing, and iii)bacterial communities. The functional groups of the M balthica community of the StLawrence estuary (Quebec, Canada) were defined according their sediment mixing mode: twobiodiffusers (M balthica and Mya arenaria) and one gallery-diffuser (Nereis virens) werestudied. Experiments were performed in replicated microcosms with the functional groupsbeing either isolated (allopatry) and combined (sympatry); control microcosms containedsediment but no macrofauna. Ali treatments were subjected to identical experimentalconditions over the duration of the experiment (40 days). Microcosms contained similarbiovolumes of organisms, these volumes being determined from natural densities. The spaceoccupied by macro-invertebrates was thus similar in ail treatments. The results cearly showthat the biodiffusers and the gallery-diffuser, at similar biovolumes, have different effects onthe stimulation of biogeochemical fluxes, on particle transport towards deeper layers, and onbacterial activity. The effects of the gallery-diffuser are highest and vary over time, due to thespatio-temporal dynamic of biogenic structures and irrigation activities, and to differentmaximal burrowing depths. The different burrowing depths of the two biodiffusers alsoexplain the observed intra-functional variation in nitrate and ammonium fluxes , and inbacterial activity. The combination of both functional groups (gallery-diffuser+biodiffusers)has important effects on measured parameters, the latter often being higher th an would bepredicted based on additive effects. Positive spatial interactions between the two functionalgroups explain these effects. The interactions between functional groups, which essentially acton nitrate, phosphate, ammonium and oxygen fluxes, suggest that, at similar biovolumes, theburrowing depth of each functional group and the spatial organisation of these groups are keyfactors in the stimulation of sedimentary biogeochemical processes. The results obtained aredirectly comparable due to the use of similar biovolumes, and thus validate the functionalapproach for the study of bioturbation and its effects on biogeochemical fluxes, sedimentmixing and bacterial communities. Further research is proposed to (i) develop the functionalapproach for studies based only on solute exchange at the sediment-water interface, (ii) refinethe notion of biovolume, and (iii) examine in more detail the effects of relationships betweenfunctional groups within a benthic community on coastal sediment functioning." @default.
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