Thèse Étude de l'Impact des Pollutions Physiques d'Origines Anthropiques Sonore et Lumineuse en Synergie sur les Organismes Côtiers H/F - Doctorat_Gouv

Établissement : Université de Bordeaux
École doctorale : Sciences et environnements
Laboratoire de recherche : Environnements et Paléoenvironnements Océaniques et Continentaux
Direction de la thèse : Damien TRAN ORCID 0000000274327765
Début de la thèse : 2026-10-01
Date limite de candidature : 2026-05-27T23:59:59

Le but de cette thèse est d'étudier l'effet synergique des pollutions physiques engendré par BSM et LAN sur l'huître Crassostrea gigas, qui est une espèce emblématique des zones marines côtières. Dans cette thèse, l'accent sera mis sur l'étude en condition de multistress physique, à travers notamment des effets sur la synchronisation/perturbation des rythmes biologiques et les conséquences engendrées sur la physiologie de l'organisme.
Les rythmes biologiques sont présents dans tout les phyla étudiés jusqu'à présent. Ils servent à synchroniser l'organisme avec son environnement. Plus précisément, ils adaptent les fonctions physiologiques, métaboliques et comportementales aux cycles de l'environnement comme par exemple l'alternance jour-nuit. Ces rythmes ont une origine double. Tout d'abord, ces rythmes sont générés par une horloge moléculaire, ubiquitaire à toutes les cellules de l'organisme et constituée de gènes dit « oscillants » qui donnent le tempo et la rythmicité. D'autre part, les rythmes générés sont entrainés et synchronisés par des facteurs environnementaux comme la lumière pour le rythme circadien ou les vibrations/son basse fréquence de la marée pour le rythme circatidal. En effet, le bruit/vibration sous-marin est connu chez les bivalves pour synchroniser les rythmes naturels liés à la marées. De même, les cycles de lumière naturelle sont directement impliqués dans la synchronisation des rythmes tels que le rythme circadien par l'alternance jour/nuit, le rythme lunaire par les cycles mensuels de faible intensité lumineuse, et le rythme circannuel basé sur la photoperiode. Par conséquent, perturber les paysages sonores ou lumineux ou les deux de façon concomitante, pourra perturber les rythmes naturels de l'huître, déjà bien étudiés chez C. gigas4,5, et de manière générale toute l'organisation temporelle de l'organisme en lien avec son biotope.
Dans le cadre du projet ANR LUCIOLE 2023-2026 (Impact de la pollution lumineuse chez les organismes vivants dans les environnements côtiers - https://anr.fr/Projet-ANR-22-CE34-0010) et dans le cadre d'une thèse6-9, ont déjà été étudiés au laboratoire en conditions contrôlées et in situ10 les effets de LAN en termes d'intensité lumineuse, de qualité de la lumière et des modalités d'exposition. Dans cette thèse qui bénéficiera de ce travail antérieur, nous étudierons l'impact de LAN en synergie avec BSM, en conditions naturelles (site atelier du parc naturel marin du bassin d'Arcachon, aire marine protégée fortement exposée aux deux sources de pollution physiques étudiées) et sur des temps d'exposition longs en continu (mois, année) sur la physiologie de l'huître. Les paramètres étudiés seront notamment le comportement, la ponte et la croissance (par valvométrie HFNI4,5), les rythmes biologiques (par chronobiologie statistique), l'expression moléculaire (approches transcriptomiques à l'échelle journalière et annuelle) et la production de mélatonine (test ELISA) directement impliquée dans les rythmes d'activité/repos à l'échelle circadienne et circannuelle.
Au final, le travail permettra d'appréhender les conséquences de LAN et BSM en termes de biodiversité et de services écosystémiques en lien avec C. gigas, ainsi que les conséquences économiques en lien avec l'activité ostréicole du bassin d'Arcachon.

Les nuisances physiques, en particulier les pollutions lumineuses et sonores, sont largement suspectées d'être des facteurs directs de déclin de la biodiversité(1-3). La lumière et le bruit sont définis comme des polluants par l'Union européenne (« polluant » désigne une substance, une vibration, de la chaleur, du bruit, de la lumière [...] présent dans l'air, l'eau [...] susceptible de porter atteinte à la santé humaine ou l'environnement [...] ; règlement (UE) 2020/852, article 2 point 10). Ces pollutions physiques sont abordées dans nombre de politiques de l'UE, tels que les décrets n° 2011-831 « relatif à la prévention et à la limitation des nuisances lumineuses » d'une part et n°2006-361 « relatif à l'établissement des cartes de bruit et des plans de prévention du bruit dans l'environnement » d'autre part. La biodiversité marine n'est pas épargnée par ces pollutions. On sait qu'à l'heure actuelle, au moins 30 % des espèces et aires marine protégées ne sont pas dans un état de conservation favorable. Dans ce contexte, l'UE a pour stratégie d'appréhender ces pressions et de développer des actions pour y remédier à l'horizon de 2030 (https://www.horizon-europe.gouv.fr/impact-light-and-noise-pollution-biodiversity-33217). Les politiques scientifiques à l'échelle nationale et européenne visent à prendre des mesures spécifiques pour évaluer, prévenir et atténuer les impacts négatifs de la lumière et du bruit sur la biodiversité marine et en particulier à mettre en réseau les impacts de la lumière et du bruit sur la biodiversité.
La pollution lumineuse. La lumière artificielle nocturne (LAN) altère les niveaux d'éclairage naturels(1,2). LAN a augmenté rapidement, le niveau d'éclairage dans les pays développés ayant été multiplié par 10 au cours des 50 dernières années, conduisant à une augmentation de la superficie sur terre soumise à LAN de 2,2 % par an. Il existe un large consensus scientifique selon lequel LAN est un puissant facteur de stress environnemental qui altère les rythmes biologiques des organismes vivants en les désynchronisant du fonctionnement de leur biotope, modifiant la structuration des populations et des écosystèmes. LAN provoque une fragmentation de l'habitat, altère la physiologie et le comportement des organismes. Il est notamment considéré comme un facteur majeur de la disparition progressive des populations d'insectes et d'oiseaux dans le monde. Ses effets sur le milieu marin et le littoral en particulier commencent à être évalués, mais restent encore très peu étudiés. Par ailleurs ses effets se sont accrus avec l'utilisation massive des LED (Light-Emitting Diodes) ces dernières années.
La pollution sonore sous-marine. Le bruit est un facteur physique environnemental qui affecte de plus en plus les écosystèmes en lien direct avec l'expansion de la population humaine, des réseaux de transport et des chantiers de construction(1,3). Les bruits sous-marins (BSM) dus non seulement au transport maritime, mais également aux mâts de battage, aux sonars, aux tests sismiques ou aux parcs éoliens sont des polluants marins importants. BSM en fonction de son intensité et de sa fréquence est particulièrement nocif pour les organismes marins. Il a été démontré par exemple qu'il peut modifier le comportement et la physiologie des invertébrés et qu'il est fortement soupçonné d'augmenter les risques d'infection par des maladies et de modifier le comportement de reproduction des espèces(1).
C'est dans ce contexte de multistress en termes de nuisances physiques (sonores et lumineuses) engendré par l'activité anthropique en milieu marin, en particulier en zone côtière, cible d'une urbanisation accrue, qu'il est nécessaire de mieux comprendre l'impact global de ces sources de pollution émergentes qui peuvent agir en synergie sur la biodiversité et de manière générale sur la santé des écosystèmes marins.Étudier l'impact en synergie de pollutions physiques d'origine anthropique sur le littoral comme la pollution sonore et lumineuse avec comme modèle l'huitre creuse Crassostrea gigas.

Le travail de thèse sera centré sur 4 axes de recherche principalement :
1-Caractérisation au laboratoire en conditions contrôlées des effets de la pollution sonore seule et en synergie avec la pollution lumineuse sur la physiologie et le comportement de l'huître.
2-Monitoring de l'impact de l'effet synergique de la pollution lumineuse et sonore in situ sur le bassin d'Arcachon sur une étude d'un an - Étude de la phénologie et de la perturbation des rythmes biologiques (tidal, journalier, lunaire et annuel).
3-Établir en fonction du paysage sonore et lumineux naturel, un transcriptome annuel et journalier (NovaSeq, Illumina) et établir les consequences observées sur ces transcriptomes en conditions de pollutions sonores et lumineuses.
4-Étudier au laboratoire l'effet potentialisateur du cocktail de pollutions physiques (sonore et lumineuse) sur les mécanismes de contamination aux microplastiques et/ou aux métaux traces présents dans les écosystèmes cotiers.

Le(a) doctorant(e) sera amené(e) à faire des analyses chronobiologiques du comportement des bivalves (valvométrie HFNI), ainsi que des analyses de biologie moléculaire et de biochimie. Elle ou il sera aussi amené(e) à préparer des expériences, les gérer et les analyser. Les études de recherche seront menées aussi bien au laboratoire en conditions contrôlées qu'in situ en conditions réalistes et sur le long terme. Ce(tte) doctorant(e) devra avoir de solides connaissances en biologie marine et maîtriser les outils statistiques et le traitement de gros jeux de données. Elle ou il devra également posséder de solides bases en biologie moléculaire. Et surtout, elle ou il devra avoir une grande curiosité intellectuelle.
En parallèle de la démarche sur ADUM, la ou le candidat(e) intéressé(e) doit adresser une lettre de motivation et un CV indiquant notamment la formation suivie et les relevés de notes et classements de Master 1 et 2 à Damien Tran et Laura Payton (****@****.** ; ****@****.**).