Le projet adopte une démarche associant approches descriptives, approches fonctionnelles et travaux expérimentaux développés sur quatre ans et qui comprendront les types d’études décrits ci-après.

Objectifs : identifier le cadre physique, chimique et biologiques des développements de cyanobactéries.
Approche : dans le cadre de suivis à long terme, les sites type feront l’objet d’observations in situ visant à déterminer les conditions environnementales favorisant le développement et le déclin des peuplements de cyanobactéries. Les conditions météorologiques locales seront connues à partir d'enregistrements de stations automatiques. La stabilité de la colonne d'eau sera estimée à partir de profils thermiques verticaux fournis par des thermistances immergées. Des prélèvements bihebdomadaires seront réalisés par des observateurs locaux et serviront à décrire le contexte environnemental (transparence, salinité, nutriments majeurs, spectres pigmentaires, biomasses chlorophylliennes) et la composition taxonomique du phytoplancton et du zooplancton. Les échantillons de plancton ne seront analysés en détail qu’en cas de prolifération. Le suivi des sites étudiés actuellement en Afrique de l’Ouest, au nord du Sénégal et au Burkina Faso, se poursuivra et l’étude de sites dans l’Océan Indien adoptera cette approche.

Études en sites atelier :

• Opération FACIES : Facteurs d'Anthropisation, Conséquences et Impacts sur les Efflorescences Sahéliennes
• Ecabiola : Lagunes de Fort Dauphin

Objectifs :

• Identifier au niveau des communautés les conditions abiotiques et biotiques régulant la dynamique des cyanobactéries
• Etudier la physiologie des espèces impliquées
• Etudier les conséquences de ces développements sur les transferts trophiques.

Approches : lors de campagnes de trois semaines environ sur chacun des sites, les observations in situ et les expériences en microcosmes seront menées sur des communautés biologiques naturelles dans le cadre de travaux pluridisciplinaires. Ces études auront pour but de préciser l’importance et l’origine des flux nutritifs via les apports anthropiques ou naturels liés aux cours d’eau, les remontées profondes, les transferts latéraux et les processus à l’interface eau – sédiment et de quantifier les flux de matériel dissous et particulaire, avec focalisation sur le phosphore et l’azote. En parallèle, des expérimentations réalisées sur des communautés ou à partir de souches isolées permettront l’étude du contrôle de la croissance des cyanobactéries par la lumière, la température, la salinité, les nutriments et les oligo-éléments. Des études sur la survie et sur les réponses à différents stress seront également menées dans ce cadre.

Objectifs : suivi expérimental du contrôle biologique des efflorescences algales via la modification de la structure des réseaux planctoniques et/ou des contraintes stoechiométriques du recyclage des nutriments limitant (N, P) par les poissons.

Approche : menées sur des bassins expérimentaux installés à Dakar Bel Air et à M’Bour (eau douce et eau salée respectivement), les études aborderont les relations plancton – poissons. A Bel Air (modèle testé : Oreochromis niloticus), les études aborderont les mécanismes par lesquels les apports et le recyclage en N et P par les poissons planctophages omnivores peuvent contrôler les efflorescences algales et la structure des réseaux trophiques. Les plans d’expériences menés sur 2 à 3 mois seront réalisés avec de l’eau et des communautés planctoniques naturelles provenant des réservoirs de Dakar Bango et de Guiers, écosystèmes de référence de l’Unité au Sénégal. A M’Bour (modèle testé : Sarotherodon melanotheron heudelotti), les expérimentations porteront sur la combinaison de facteurs responsables du maintien et du contrôle dynamique d’une efflorescence algale mono ou plurispécifique par herbivorie.

Objectifs : sur des espèces de cyanobactéries qui font l’objet d’approches écophysiologiques, étudier le potentiel et le déterminisme de la toxicité et les effets des toxines sur des organismes supérieurs.

Approches : à partir d’échantillons prélevés sur le terrain, les toxines seront déterminées et leur potentiel toxique sera évalué par la recherche d’effets biologiques. Des analyses seront conduites en conditions contrôlées sur des souches isolées et permettront une approche physiologique et moléculaire du contrôle de la production des composés toxiques. Des expérimentations viseront à tester les effets de la toxicité de ces souches sur la dynamique du réseau microbien et sur la dynamique des populations d’espèces zooplanctoniques cibles.