We report in this work data of two independent studies carried out in the Pertuis Charentais for which a link might exist. A 30-year-local time series study of hydro-climatic variations in water temperature and salinity, which show significant warming of the water masses in the Marennes-Oleron bay (+1.5 °C) associated with a significant drop (≥15%) of freshwater intakes by nearby rivers. In this changing local climate context several major epizootics have appeared, severely affecting farmers and the production of Pacific oysters and mussels, from the first French shellfish-producing department (catching and growing, Agreste 2014). Following the massive mortality event of blue mussels in 2014, a specific study (MORBLEU) is conducted, trying to identify the factors favoring the development of the phenomenon which, furthermore, involves pathogenic bacteria. First analyzes of environmental conditions suggest that there may be a link between (i) the local climate context, (ii) a downward trend in phytoplankton diversity indices, (iii) imbalances in the dynamics of bacterial community composition. These last two points are concomitant with the recent emergence of spring mortalities of mussels. The hypothesis of this link asks the question of evolution in the interactions between the plankton communities of the water column, mussel microbiota and the emergence of pathogenic microbial flora in bivalve mollusks as underlying the recent shellfish mortality events. Such a question requires performing a functional ecology approach with long-term monitoring at different scales, involving particularly NGS technology (metabarcoding) for environmental DNA research. Such a study is underway.

In the context of global change, increasing mariculture production has raised particular concerns regarding its environmental impact and sustainability. Molluscs and particularly blue mussel account for a significant part of this total production. Although blue mussels are considered to be pretty resilient to environmental disturbances, we report in this study an unprecedented mussel mortality event that occurred during the winter of 2014 in the Breton Sound. 9000metrictonnes of mussels were lost and mortality rates up to 100% were recorded at some farming areas. Through a coupling approach, the present work aims to better understand the potential environmental drivers associated with those mortalities. Firstly, we analysed long-term in situ and satellite data from environmental monitoring networks (available since 1998) to characterize the variability of seawater masses of the sound during the winter of 2014. Secondly, we used modelling simulations to study the possible relationship between seawater hydrodynamics and observed spatio-temporal patterns of mussel mortalities. From January to April 2014 at the long-line culture site where mortalities started, seawater temperatures ranged from 8.3 to 13.3°C (10.2±0.8°C). Salinity and turbidity values showed successive and short drops (below 16; 29.3±2.3) and numerous peaks (above 70 NTU; 17.4±13.4 NTU) respectively. Winter conditions of 2014 were encountered along the entire French Atlantic coastline and linked to the sixth highest positive North Atlantic Oscillation (NAO+) index recorded since 1865. These particular environmental variations characterized the winter of 2014 but also others whereas no comparable mussel mortality rates were reported. Exact causes of the 2014 mortality event are still unknown but we showed these environmental variations could not alone be responsible. These have likely affected the sensitivity of the blue mussel populations that were already weakened by early spawning. Meanwhile, these may have facilitated the apparition of a pathogenic strain of Vibrio splendidus isolated on moribund mussels at that time. Our modelling simulations suggested that this pathogenic strain could spread through hydrodynamic patterns and drive the observed mussel mortalities. If this pathogenic strain recurs in future years, particularly with the added stress associated with climate change, mussel mass mortality events may exceed the resilience of this species.

La conchyliculture, et principalement l’elevage de l’huitre creuse, Crassostrea gigas, constitue la principale activite aquacole francaise. Cette activite repose, en grande partie, sur le recrutement naturel de l’espece qui assure 70% des besoins en jeunes huitres (naissain) : cette activite de collecte s’appelle le captage. Les deux principaux centres de captage en France sont les bassins d’Arcachon et de Marennes-Oleron. Or, depuis une dizaine d'annees, sur le bassin d'Arcachon, le captage devient tres variable: a des annees de captage nul (par exemple les annees 2002, 2005, 2007) ou faible (2009, 2010, 2011) succedent des annees excellentes voire plethoriques (les annees 2003, 2006, 2008, 2012, 2013). A Marennes-Oleron, cette variabilite existe, mais s’avere beaucoup moins marquee. En outre, a la faveur du lent rechauffement des eaux, le captage peut desormais se pratiquer de plus en plus vers le nord. Ainsi, la baie de Bourgneuf, mais aussi la rade de Brest sont devenues, depuis quelques annees, des secteurs ou un nombre croissant d’ostreiculteurs pratiquent avec succes le captage, mais avec, la aussi, des irregularites dans le recrutement qu’il convient de comprendre. Enfin, depuis la crise des mortalites de 2008, il se developpe aussi sur l’etang de Thau une volonte de pratiquer le captage. Afin de mieux comprendre les facteurs de variations du captage, l’Ifremer a mis en place, a la demande du Comite National de la Conchyliculture, un reseau national de suivi de la reproduction : le Reseau VELYGER. Cree en 2008 sur fonds europeens et finance desormais par la Direction des Peches Maritimes et de l’Aquaculture, ce reseau apporte, chaque annee, sur les ecosystemes cites precedemment, une serie d’indicateurs biologiques (maturation, fecondite, date de ponte, abondance et survie larvaire, intensite du recrutement, survie du naissain) dont l’analyse croisee avec des indicateurs hydrologiques et climatiques permet progressivement de mieux apprehender les causes de variabilite du recrutement de l’huitre creuse en France, modele biologique et espece cle de la conchyliculture francaise. Ce rapport presente donc les resultats 2013 de ce reseau d’observation et fait appel, pour la partie hydro-climatique, a des observations acquises par d’autres reseaux regionaux et nationaux. Il detaille toutes les caracteristiques par secteur du cycle de reproduction de l’huitre creuse : maturation et fecondite des adultes, periode de ponte, abondance et survie des larves, intensite du captage et mortalites precoces. Il fournit ensuite une interpretation et une synthese des resultats 2013 par secteur et a la lueur des resultats des annees anterieures. Ainsi, pour l’annee 2013, on retiendra les faits majeurs suivants : • L’annee 2013 a ete tres contrastee. Un printemps particulierement frais et generalement humide (mois de juin inclus) a fait suite a un hiver tardif alors que l’ete a ete ensoleille et plutot chaud. Les concentrations en phytoplancton ont ete dans les normes avec toujours l’existence d’un gradient Nord-Sud : elles sont plutot elevees en rade de Brest, baie de Bourgneuf et bassin de Marennes Oleron et plutot faible dans le bassin d’Arcachon et l’etang de Thau. En outre, tout au long du printemps et jusqu’au mois de juillet, les temperatures de l’eau ont ete toujours inferieures aux normales (excepte dans l’etang de Thau). • Ces conditions hydro-climatiques ont imprime un gradient dans la maturation et la fecondite des huitres adultes avec un indice de condition tres eleve en rade de Brest, en baie de Bourgneuf, et dans le bassin de Marennes Oleron et plutot faible dans le bassin d’Arcachon et l’etang de Thau. En outre, le deficit thermique marque jusqu’en juillet s’est traduit par une ponte tres tardive sur l’ensemble des ecosystemes de la cote atlantique : par exemple, elle est survenue au 25 aout en baie de Bourgneuf, ce qui constitue une valeur record. Malgre tout, quelques pontes partielles et asynchrones ont ete observees sur certains ecosystemes en juillet. • Grâce a des temperatures tres favorables en juillet et favorables en aout, la plupart des cohortes larvaires presentes a cette periode (rade de Brest, bassin d’Arcachon et etang de Thau) ont eu une survie normale a bonne (e.g. 0.2 a plus de 1 %), ce qui s’est traduit par un captage bon a excellent, avec une forte variabilite dans l’etang de Thau (cf paragraphe ci-dessous). Par contre, pour la baie de Bourgneuf et les pertuis Charentais, l’arrivee trop tardive des larves a la fin aout dans une eau fraiche (< 20°C) n’a pas permis une survie favorable (autour de 0.01 %) ce qui s’est traduit par un captage tout juste modere, faible voir nul selon les secteurs. • En consequence, l’annee 2013, se caracterise par un captage tres variable geographiquement : « bon voire excellent » en rade de Brest (de 138 a 245 naissains/coupelle) et dans le bassin d’Arcachon (de 177 a 429 naissains/coupelle), modere dans le bassin de Marennes-Oleron (de 25 a 52 naissains/coupelle) et faible en baie de Bourgneuf (< 5 naissains/coupelle). Ce rapport montre aussi que l’etang de Thau joue un role d’exception. Malgre une ponte d’intensite normale, des abondances de larves elevees et une bonne survie des cohortes, le captage 2013 y est tres variable ce qui positionne l’etang de Thau en dehors du modele de fonctionnement admis pour le cycle de reproduction de l’huitre creuse sur la facade atlantique. Il semble que, sur ce site, la metamorphose constitue un verrou biologique qui peut etre leve en utilisant des pratiques zootechniques adaptees a ce site particulier. Cette optimisation des pratiques zootechniques fait l’objet d’un projet regional : le projet PRONAMED.

In 2013, the project ‘Assessment of the renewable rate of the seawater masses in the Miquelon ‘Grand Etang’ ‘ focused essentially on (1) building a data set originating from all partners (e.g., DTAM, IGN), (2) preliminary sampling of current patterns so as to facilitate the 2014 field sampling strategy. Besides this approach, a census of aerial pictures dated from 1950, 1990 and 2005 were studied to assess the temporal trends of this geographic sector. The field work to be carried out in 2014 are: 1) Bathymetry: data acquisition in the ‘Grand Etang’ in the area presently used for mussel long lines culture to obtain a comprehensive data set, transversal profiles at the strait level at the near vicinity of the current pattern measuring station. 2) Current meters : data acquisition using 2 coupled current meters ‘Sentinel’ and ‘Monitor’ over the field work time span, data acquisition using the ‘Monitor’ over the full year (monitoring to be scheduled), strategy development to protect the equipment over the winter time. 3) Seawater depth and temperature : deployment of 2 STPS probes, within and outside the ‘Grand Etang’ to complete the ARDA data set (monitoring to be scheduled) The field work to be carried out in 2014 are: Bathymetry: - data acquisition in the ‘Grand Etang’ in the area presently used for mussel long lines culture to obtain a comprehensive data set - transversal profiles at the strait level at the near vicinity of the current pattern measuring station Current meters - data acquisition using 2 coupled current meters ‘Sentinel’ and ‘Monitor’ over the field work time span - data acquisition using the ‘Monitor’ over the full year (monitoring to be scheduled) - strategy development to protect the equipment over the winter time Seawater depth and temperature : - deployment of 2 STPS probes, within and outside the ‘Grand Etang’ to complete the ARDA data set (monitoring to be scheduled)

Many studies based on bioenergetics growth models have investigated the effects of environmental factors on oyster (Crassostrea gigas) growth and physiology. However, most of these models are site-specific and cannot be applied to other culture sites without the re-estimation of parameters or re-formulation of some processes. We aimed to develop a generic growth model suitable for application in contrasting environments, with a constant set of parameters. We tested the oyster-DEB model (Bourlès et al. 2009) for the stimulation of C. gigas growth in different cohorts (spats and adults) at major shellfish culture sites in France, in several years: Arcachon (1993–1994); Marennes-Oléron (2007); Quiberon (1999, 2000, 2001); Brest Harbour (2008); Mont-Saint-Michel Bay (2003); Baie-des-Veys (2002). These different ecosystems offer a wide range of values for the two forcing variables of the model: water temperature (range: 6-24°C) and phytoplankton concentration (annual average: 110–700×103 cell L-1). The validation data (dry flesh mass of C. gigas) were obtained from various growth surveys carried out by IFREMER. The oyster-DEB model simulated the oyster growth dynamics of both spat and adult stages of C. gigas accurately over time at the various culture sites. The model captures: i) the active spring growth; ii) the timing and amplitude of spawning events; and iii) the lean periods (i.e. loss of dry flesh mass) in autumn and winter. The half-saturation coefficient Xk is the only model parameter that varied between sites and years. This environment-specific coefficient reflects variability in the food of the oysters: quantitative and qualitative effects of the inorganic material and of the phytoplankton species on the feeding response of C. gigas. With a single set of parameters (other than for Xk), this is thus the first bio-energetic growth model for C. gigas robust enough and of a sufficiently generic nature for the accurate simulation of oyster growth in different Atlantic ecosystems.

L’Ifremer met en oeuvre, a l’echelle de l’ensemble du littoral metropolitain, une surveillance de la qualite du milieu marin cotier pour repondre aux objectifs environnementaux de la Directive Cadre sur l’Eau (DCE), aux obligations des conventions regionales marines (OSPAR et Barcelone) et aux objectifs sanitaires reglementaires concernant le suivi de la salubrite des coquillages des zones de peche et de production conchylicoles. Cette surveillance s’appuie sur plusieurs reseaux de surveillance : le reseau de controle microbiologique (REMI), le reseau de surveillance du phytoplancton et des phycotoxines (REPHY), le reseau d’observation de la contamination chimique (ROCCH) et le reseau de surveillance benthique (REBENT). Ces reseaux sont mis en oeuvre par les Laboratoires Environnement - Ressources (LER) qui operent egalement des reseaux de surveillance de la ressource : l'observatoire national conchylicole, qui remplace depuis 2009 le reseau REMORA (reseau mollusques des ressources aquacoles) et qui evalue la survie, la croissance et la qualite des huitres creuses elevees sur les trois facades maritimes francaises ; et le reseau de pathologie des mollusques (REPAMO).

En France, dans les pertuis Charentais plusieurs travaux de recherche ont ete realises sur la moule (Mytilus edulis) dans les annees 80 et 90 (1), (2), (3) 1. Ce n’est qu’en 1999 et 2000 que le programme europeen Essence(2) a permis une comparaison entre l'elevage sur filieres et l'elevage sur bouchots. Cette comparaison a mis en evidence une difference de croissance en partie liee au temps d'emersion des moules elevees sur bouchot (4), (5). Suite a ces resultats, la profession, representee par les SRC de Re Centre Ouest, et la Section Regionale Conchylicole Poitou- Charentes demande a Ifremer de mettre en place un reseau de suivi biologique dans les Pertuis Charentais.

Introduction et objectifs de l'etude : La comprehension des modes de fonctionnement des systemes littoraux passe par l'etude de l'hydrodynamique responsable du transport de l'ensemble des compartiments biogeochimiques les composant. L'idee de maintenir une etroite connexion entre la physique, la biologie, la geologie et la chimie des oceans n'est pas nouvelle, et faisait d'ailleurs l'objet d'une note dans le premier rapport du Conseil International pour l'Etude des Oceans (ICSS) en 1902 (Sverdrup et al., 1954) : ... it was seen from the beginning that the study of the physical conditions, of the chemical nature of the ocean waters, of the currents, etc., was of the greatest importance for the investigation of the problems connected with life, that on the other hand, the study of the floating organisms had particular worth for the solution of hydrographic problems, and consequently that sharp line should never be drawn between these two main divisions ... Depuis lors, les capacites de calculs n'ont cesse d'augmenter et permettent a l'heure actuelle la simulation de l'hydrodynamique des zones cotieres a des echelles spatiotemporelles compatibles avec les processus biogeochimiques. Cependant, le raffinement des modeles modernes engendre, et particulierement pour des systemes cotiers lagunaires ou estuariens soumis au balancement des marees, une grande complexite d'analyse qui, bien souvent, rend difficile la perception du systeme dans sa globalite. En outre, la grande diversite structurelle des modeles developpes ne facilite pas les comparaisons inter-systemes, ces dernieres n'etant possibles que par l'utilisation de grandeurs synoptiques communes...