Offres d'emploi

ECOLE DOCTORALE DES SCIENCES DE L’ENVIRONNEMENT
d'Ile de France N° 129 (SEIF)
Proposition de sujet de thèse pour la rentrée 2021


Nom du Laboratoire d’accueil : Centre Scientifique de Monaco                                       
Nom du Directeur du laboratoire : Prof. Denis Allemand
Adresse complète du laboratoire : 8 Quai Antoine 1er, MC-98000 Monaco
Nom de l’Equipe d’accueil : Equipe d’Ecophysiologie corallienne

Nom du Directeur de thèse HDR :                           
Christine Ferrier-Pagès                                       
ferrier@centresceintifique.mc                        
OU               
Nom du Co-Encadrant non HDR :
Stéphanie Reynaud
sreynaud@centrescientifique.mc


Titre de la thèse en Français : Ecologie nutritionnelle des octocoralliaires 
Titre de la thèse en Anglais : Nutritional Ecology of octocorals


RESUME SUJET EN FRANCAIS

Les récifs coralliens tropicaux, et les structures coralligènes tempérées comme celles de la Méditerranée, abritent plus de 30% de la biodiversité marine mondiale. Ces écosystèmes reposent sur la présence de coraux, soit des coraux scléractiniaires, constructeurs de récifs (avec un squelette dur), soit des octocoralliaires (gorgones et coraux mous n’ayant pas de squelette dur). Ils contribuent tous à la structure tridimensionnelle des récifs et du coralligène et servent ainsi d’habitat à de nombreuses autres espèces animales. La plupart des coraux scléractiniaires, mais également certains octocoralliaires, vivent en symbiose avec des dinoflagellés photosynthétiques. Comme beaucoup d’autres organismes, les coraux doivent faire face au développement croissant des activités anthropiques, aux effets du réchauffement climatique et de l’acidification des océans. Depuis les dernières décennies, on estime que plus de 20% des récifs coralliens tropicaux ont disparu.
La résistance des coraux aux perturbations globales et locales dépend de plusieurs facteurs, et notamment de leur statut nutritionnel. Un apport suffisant d’énergie via la nutrition est un facteur favorisant dans la lutte contre les stress environnementaux. Le comportement alimentaire des coraux varie cependant selon que ceux-ci vivent ou non en symbiose avec des dinoflagellés autotrophes. Les coraux asymbiotiques (dépourvus de dinoflagellés) sont hétérotrophes purs, c’est à dire qu’ils se nourrissent de plancton et matière organique en suspension dans l’eau de mer. Les coraux symbiotiques (en symbiose avec des dinoflagellés) sont à la fois hétérotrophes et autotrophes (ou mixotrophes). En plus de la capture de plancton, ils bénéficient des photosynthétats et autres nutriments acquis par les dinoflagellés grâce au processus de photosynthèse. Les coraux hétérotrophes sont donc directement dépendant de l’abondance de plancton dans le milieu tandis que ceux qui sont mixotrophes peuvent vivre sans leurs algues symbiotiques.
Si la nutrition des coraux scléractiniaires constructeurs de récifs a fait l’objet de nombreuses études ces dernières années, la nutrition des octocoralliaires (coraux mous, corail rouge, gorgones), ainsi que les échanges nutritionnels entre le corail et ses dinoflagellés, sont encore assez peu étudiées. Pourtant, les octocoralliaires représentent le deuxième groupe de coraux les plus abondants des récifs tropicaux et le groupe de coraux majoritaires dans les zones tempérées telles que la Méditerranée. De plus, ils ont tendance à remplacer les coraux durs dans de nombreux récifs eutrophisés (riches en sels nutritifs et particules en suspension) ou ayant subi des importantes mortalités de coraux durs suite à des épisodes de blanchissement.
Dans cette thèse, nous proposons d’étudier plus en détail la nutrition autotrophe et hétérotrophe des octocoralliaires tropicaux ou tempérés, en relation avec les changements environnementaux. Nous prendrons comme modèle d’octocoralliaires tropicaux plusieurs espèces de coraux mous, dont une en culture dans les laboratoires du Centre Scientifique de Monaco (Sarcophyton glaucum). Nous étudierons aussi en laboratoire et in situ, la nutrition des octocoralliaires tempérés comme la gorgone symbiotique Eunicella singularis ou les gorgones asymbiotiques Eunicella cavolini, Paramuricea clavata ainsi que Corallium rubrum (corail rouge).
La thèse se fera en collaboration avec tous les membres de l’équipe d’Ecophysiologie corallienne.


METHODOLOGIES ENVISAGEES
  • techniques d’aquariologie pour maintenir les coraux et les gorgones en conditions contrôlées
  • technique de traçage isotopique avec les isotopes du carbone (13C) et de l’azote (15N)
  • manipulation des conditions environnementales telles que la température, la lumière, apports en nutriments ou le flux d’eau pour tester l’effet de ces paramètres sur les capacités autotrophes et hétérotrophes des organismes.
  • Techniques biochimiques pour l’analyse des protéines, acides aminés, lipides, carbohydrates, densité de symbiontes, etc… des tissus des coraux.

INFORMATIONS COMPLEMENTAIRES

Il est possible que le/la candidat(e) participe à des missions de terrain en Méditerranée notamment.
Profil recherché : candidat(e) avec cursus en biologie-écologie marine et biogéochimie marine - Bagage solide en traitements statistiques, utilisation du logiciel R et lecture et écriture courante de l’anglais.




 


RESUME SUJET EN ANGLAIS

Tropical coral reefs, and temperate coralligenous structures as in the Mediterranean Sea host more than 30% of the total marine biodiversity. These ecosystems are based on the presence of different coral species, either scleractinian species (with a hard skeleton) or octocoral species (soft corals, gorgonians, without hard skeletons). Most of the tropical and temperate scleractinian corals, but also many octocorals, live in symbiosis with photosynthetic dinoflagellates of the family Symbiodiniacea. They all contribute to the three-dimensional structure of the reefs and host a wide range of benthic and pelagic species. Despite their ecological and economical importance, corals have to face both global environmental changes (global warming and acidification) and local anthropogenic pollution. Since these last decades, more than 20% of the reefs have thus disappeared.
The resistance and resilience of corals to environmental stressors depend on several factors, and in particular on their nutritional status. Indeed, the amount of energy and tissue reserves acquired through their nutrition is a key factor explaining their response to stress. The trophic ecology of corals however varies depending on their symbiotic status. Asymbiotic corals (without dinoflagellates) are heterotrophs, meaning that they feed on the plankton and organic matter found in their surrounding environment. Symbiotic corals are both autotrophs and heterotrophs (also called mixotroph). They can feed on plankton but they also receive most of the photosynthates and other nutrients acquired by their symbiotic dinoflagellates. Heterotrophic corals thus directly depend on the availability of external plankton and organic matter whereas mixotrophs can’t live without their symbiotic dinoflagellates.   
Although many studies have assessed the nutritional ecology of scleractinian corals since these last decades, few have focused on octocoral’s nutrition or on the symbiotic relationship between octocorals and their dinoflagellate symbionts. However, octocorals are the second most important benthic group in tropical reefs and even the dominant group in temperate coralligenous assemblages. In addition, they tend to replace scleractinian corals in eutrophicated reefs (rich in inorganic nutrients and particles) or in reefs impacted by thermal stress induced bleaching.
In this thesis, we will study the autotrophic and heterotrophic nutrition of temperate and tropical octocorals, in relation with climate change stressors. We will use several species of soft corals as a model of tropical octocorals, such as those maintained in the aquaria facilities of the Scientific Centre of Monaco (Sarcophyton glaucum). We will also study, both in the laboratory and in situ, the nutritional ecology of temperate octocorals, such as the symbiotic gorgonian Eunicella singularis and the asymbiotic gorgonians Eunicella cavolini and Corallium rubrum (Red Coral).
The candidate will collaborate with all members of the Coral Ecophysiology team.

METHODOLOGIES

  • Aquariology techniques, to maintain the different coral species under controlled conditions.
  • Isotopic labelling with 13C and 15N
  • Experimentation under varying environmental conditions such as temperature and seawater flow to test the effects of these parameters on the autotrophic and heterotrophic nutrition.
  • Biochemical techniques to measure the tissue content in proteins, carbohydrates, lipids, amino acids, symbiont density, etc…
 

COMPLEMENTARY NFORMATION

The candidate might be involved in Mediterranean field trips.
We are looking for a motivated candidate with background in Marine Biology and Biochemistry with a strong knowledge in statistics and excellent skills in spoken and written English.