Mass mortality in bivalves and the intricate case of the Pacific oyster, Crassostrea gigas

Massive mortality outbreaks in cultured bivalves have been reported worldwide and they have been associated with infection by a range of viral and bacterial pathogens. Due to their economic and social impact, these episodes constitute a particularly sensitive issue in Pacific oyster (Crassostrea gigas) production. Since 2008, mortality outbreaks affecting C. gigas have increased in terms of intensity and geographic distribution. Epidemiologic surveys have lead to the incrimination of pathogens, specifically OsHV-1 and bacteria of the Vibrio genus, in particular Vibrio aestuarianus. Pathogen diversity may partially account for the variability in the outcome of infections. Host factors (age, reproductive status…) including their genetic background that has an impact on host susceptibility towards infection, also play a role herein. Finally, environmental factors have significant effects on the pathogens themselves, on the host and on the host-pathogen interaction. Further knowledge on pathogen diversity, classification, and spread, may contribute towards a better understanding of this issue and potential ways to mitigate the impact of these outbreaks.

Mixed Layer formation and restratification in presence of mesoscale and submesoscale turbulence

Recent realistic high resolution modeling studies show a net increase of submesoscale activity in fall and winter when the mixed layer depth is at its maximum. This submesoscale activity increase is associated with a reduced deepening of the mixed layer. Both phenomena can be related to the development of mixed layer instabilities, which convert available potential energy into submesoscale eddy kinetic energy and contribute to a fast restratification by slumping the horizontal density gradient in the mixed layer. In the present work, the mixed layer formation and restratification was studied by uniformly cooling a fully turbulent zonal jet in a periodic channel at different resolutions, from eddy resolving (10 km) to submesoscale permitting (2 km). The effect of the submesoscale activity, highlighted by these different horizontal resolutions, was quantified in terms of mixed layer depth, restratification rate and buoyancy fluxes. Contrary to many idealized studies focusing on the restratification phase only, this study addresses a continuous event of mixed layer formation followed by its complete restratification. The robustness of the present results was established by ensemble simulations. The results show that, at higher resolution, when submesoscale starts to be resolved, the mixed layer formed during the surface cooling is significantly shallower and the total restratification almost three times faster. Such differences between coarse and fine resolution models are consistent with the submesoscale upward buoyancy flux, which balances the convection during the formation phase and accelerates the restratification once the surface cooling is stopped. This submesoscale buoyancy flux is active even below the mixed layer. Our simulations show that mesoscale dynamics also cause restratification, but on longer time scales. Finally, the spatial distribution of the mixed layer depth is highly heterogeneous in the presence of submesoscale activity, prompting the question of whether it is possible to parameterize submesoscale effects and their effects on the marine biology as a function of a spatially-averaged mixed layer depth.

Biogeographical distribution of Rimicaris exoculata resident gut epibiont communities along the Mid-Atlantic Ridge hydrothermal vent sites

Rimicaris exoculata is a deep-sea hydrothermal vent shrimp which enlarged gill chamber houses a complex trophic epibiotic community. Its gut harbours an autochthonous and distinct microbial community. This species dominates hydrothermal ecosystems megafauna along the Mid-Atlantic Ridge, regardless of contrasted geochemical conditions prevailing in them. Here, the resident gut epibiont community at four contrasted hydrothermal vent sites (Rainbow/TAG/Logatchev/Ashadze) was analysed and compiled with previous data to evaluate the possible influence of site location, using 16S rRNA surveys and microscopic observations (TEM, SEM and FISH analyses). Filamentous epibionts inserted between the epithelial cells microvilli were observed on all examined samples. Results confirmed resident gut community affiliation to Deferribacteres, Mollicutes, Epsilonproteobacteria and to a lesser extent Gammaproteobacteria lineages. Still a single Deferribacteres phylotype was retrieved at all sites. Four Mollicutes-related OTUs were distinguished, one being only identified on Rainbow specimens. The topology of ribotypes median-joining networks illustrated a community diversification possibly following demographic expansions, suggesting a more ancient evolutionary history and/or a larger effective population size at Rainbow. Finally, the gill chamber community distribution was also analysed through ribotypes networks based on sequences from R. exoculata collected at Rainbow/Snake Pit/TAG/Logatchev/Ashadze sites. Results allow refining hypotheses on the epibiont role and transmission pathways.

Two novel COLVI long chains in zebrafish that are essential for muscle development

Collagen VI (COLVI), a protein ubiquitously expressed in connective tissues, is crucial for structural integrity, cellular adhesion, migration and survival. Six different genes are recognized in mammalians, encoding six COLVI-chains that assemble as two ‘short’ (α1, α2) and one ‘long’ chain (theoretically any one of α3–6). In humans, defects in the most widely expressed heterotrimer (α123), due to mutations in the COL6A1-3 genes, cause a heterogeneous group of neuromuscular disorders, collectively termed COLVI-related muscle disorders. Little is known about the function(s) of the recently described α4-6 chains and no mutations have been detected yet. In this study, we characterized two novel COLVI long chains in zebrafish that are most homologous to the mammalian α4 chain; therefore, we named the corresponding genes col6a4a and col6a4b. These orthologues represent ancestors of the mammalian Col6a4-6 genes. By in situ hybridization and RT-qPCR, we unveiled a distinctive expression kinetics for col6a4b, compared with the other col6a genes. Using morpholino antisense oligonucleotides targeting col6a4a, col6a4b and col6a2, we modelled partial and complete COLVI deficiency, respectively. All morphant embryos presented altered muscle structure and impaired motility. While apoptosis was not drastically increased, autophagy induction was defective in all morphants. Furthermore, motoneuron axon growth was abnormal in these morphants. Importantly, some phenotypical differences emerged between col6a4a and col6a4b morphants, suggesting only partial functional redundancy. Overall, our results further confirm the importance of COLVI in zebrafish muscle development and may provide important clues for potential human phenotypes associated with deficiency of the recently described COLVI-chains.

Bilan 2015 du dispositif national de surveillance de la santé des mollusques marins

Depuis 1992, la surveillance de la santé des mollusques marins du littoral français est assurée par le réseau de Pathologie des Mollusques (Repamo). Ses activités s’inscrivent dans le cadre de la Directive Européenne 2006/88/CE. Depuis son évaluation par la plateforme nationale d’épidémiosurveillance en santé animale en 2012, l’objectif de surveillance est la détection précoce des infections dues à des organismes pathogènes exotiques et émergents affectant les mollusques marins sauvages et d’élevage. L’année 2015 est la première année de transition pour laquelle un début d’évolution des modalités de surveillance de la santé des mollusques marins animées par l’Ifremer a été amorcé. Un dispositif hybride de surveillance a été mis en place, s’appuyant sur l’existant et intégrant des débuts d’évolution. La surveillance événementielle a constitué l’activité principale du dispositif en 2015 et s’est appuyée sur des réseaux existants : (1) la surveillance des mortalités observées sur des animaux sentinelles déployés sur les sites ateliers des réseaux Ifremer RESCO 2 (12 sites) pour l’huître creuse Crassostrea gigas et MYTILOBS 2 (8 sites) pour la moule bleue Mytilus edulis. Pour l’huître creuse Crassostrea gigas, la mortalité cumulée moyenne était de 50,3% (écart-type 10,9%) pour le naissain standardisé Ifremer (NSI), de 11,0% (écart-type 9,1%) pour les huîtres de 18 mois et de 7,3% (écart-type 5,6%) pour les huîtres de 30 mois. Les mortalités ont été observées principalement entre le début du mois de mai et la mi-juillet. Lors de ces épisodes de mortalité, des prélèvements d’animaux ont été réalisés en vue d’analyses diagnostiques : 7 prélèvements pour le NSI, 2 pour les huîtres de 18 mois et 1 pour les huîtres de 30 mois. Aucun agent réglementé n’a été détecté dans les échantillons d’huîtres creuses prélevés et analysés. Le virus OsHV-1 a été détecté dans les 7 échantillons analysés de NSI, dans 2 échantillons analysés d’huîtres de 18 mois et dans 1 échantillon analysé d’huîtres de 30 mois. La bactérie Vibrio aestuarianus a été détectée dans 5 échantillons analysés de NSI, dans 1 échantillon d’huîtres de 18 mois et dans 1’échantillon d’huîtres de 30 mois. Pour la moule bleue Mytilus edulis, des mortalités cumulées variant de 9% sur le site du Vivier à 51% sur le site des filières du Pertuis Breton ont été estimées. Les mortalités ont été observées au printemps sur des moules âgées d’une année et en automne sur des moules plus jeunes. Lors de ces épisodes de mortalités, des prélèvements d’animaux ont été réalisés en vue d’analyses diagnostiques : 2 prélèvements pour les moules d’une année et 1 pour les jeunes moules. Ces prélèvements ont eu lieu dans le Pertuis Breton. Aucun agent réglementé n’a été détecté dans les échantillons de moules prélevés et analysés. Des bactéries du groupe Splendidus ont été détectées dans les 3 échantillons de moules analysés. (2) la surveillance s’appuyant sur les déclarations de mortalités de mollusques par les conchyliculteurs et pêcheurs à pied professionnels auprès des Directions départementales des territoires et de la mer (DDTM). Cette modalité s’applique aux huîtres creuses et aux moules bleues lorsqu’il n’existe pas de site atelier RESCO 2 ou MYTILOBS 2 dans la zone où des mortalités sont déclarées par les conchyliculteurs ou pêcheurs à pied. Le réseau REPAMO 2 a réalisé 22 interventions, dont 15 pour les moules Mytilus edulis, 4 pour les coques Cerastoderma edule, 2 pour les palourdes Ruditapes sp. et 1pour les coquilles saint Jacques Pecten maximus. La recherche d’agents infectieux dans ces espèces de mollusques prélevés lors de hausse de mortalité a permis de mettre en évidence les parasites réglementés Perkinsus olseni dans 1 lot de palourdes, et Marteilia refringens dans 4 lots de moules, ainsi que le virus OsHV-1 dans 1 lot de palourdes et 1 lot de coques, la bactérie Vibrio aestuarianus dans 3 lots de coques, et des bactéries du groupe Splendidus dans 3 lots de coques et dans 13 lots de moules. L’année 2015 a également permis la démonstration sur un site atelier d’un exercice de surveillance programmée, ciblée et fondée sur les risques d’introduction et d’installation d’un organisme pathogène exotique. Elle a concerné le parasite Mikrocytos mackini de l’huître creuse Crassostrea gigas, sur un site atelier de la Charente-Maritime, suivi par le réseau RESCO 2. Le parasite Mikrocytos mackini n’a pas été détecté. En revanche, le parasite Marteilia refringens a été détecté dans ¾ des prélèvements d’huîtres réalisés. Dans le cadre du soutien scientifique et technique de l’évolution de la surveillance événementielle, l’année 2015 a également permis de poursuivre la démarche relative aux développements méthodologiques en lien avec la surveillance événementielle des mortalités de mollusques marins. Une étude de faisabilité de la recherche prospective de regroupements spatio-temporels d’événements de mortalités d’huîtres creuses a été préparée en collaboration avec tous les acteurs de la santé des mollusques marins en Normandie. Un outil de collecte et d’analyse des données de signalements des mortalités, automatisé, simple d’utilisation et flexible, a été élaboré.

Evaluation de la qualité des zones de production conchylicole. Région Corse. Edition 2016

Après un rappel des objectifs, du fonctionnement et de la méthode d’interprétation des résultats du réseau de contrôle microbiologique REMI et du réseau de surveillance chimique ROCCH, ce rapport inclut un bilan national et décrit le programme annuel de la Région Corse. Il présente l’ensemble des résultats obtenus, en particulier l’estimation de la qualité microbiologique et chimique des zones de production de coquillages classées : les étangs de la plaine orientale de la Corse.

Expertise sur 3 masses d’eau de la Réunion (étangs de Saint-Paul et du Gol) et de Martinique (étang des Salines) : typologie et surveillance DCE

Trois masses d’eau situées sur le littoral de l’île de la Réunion et de la Martinique présentent des fonctionnements et des caractéristiques atypiques, ce qui pose actuellement des difficultés dans le cadre de l’application de la DCE. Les deux masses d’eau réunionnaises, l’étang du Gol et l’étang de Saint-Paul, sont actuellement identifiées en tant que plans d’eau au titre de la DCE. La masse d’eau martiniquaise, l’étang des Salines, est quant à elle identifiée en tant que masse d’eau de transition. L’objectif de cette étude est d’apporter une expertise, sur la base des données disponibles et des échanges avec les experts locaux et nationaux, concernant : · la typologie des masses d’eau, · les paramètres chimiques, physico-chimiques et biologiques pertinents à suivre dans le cadre de la surveillance DCE, · des pistes de travail pour consolider des grilles de diagnostic sur les masses d’eau. Cette expertise s’appuie également sur les retours d’expériences et les études réalisées dans le cadre de la mise en oeuvre de la DCE sur les lagunes des bassins Rhône Méditerranée et Corse, dont la morphologie et le fonctionnement se rapprochent des trois masses d’eau étudiées. L’analyse des données et études fournies sur les étangs réunionnais du Gol et de Saint-Paul conduit à poser la question de la pertinence de leur maintien dans le référentiel des masses d’eau au titre de la DCE. Si le choix est cependant fait de conserver ces étangs en tant que masses d’eau DCE, leurs caractéristiques correspondraient à la typologie des eaux de transition et à la gamme de salinité oligohaline. Des recommandations sont formulées en termes d’études complémentaires visant à préciser le fonctionnement hydrologique de ces étangs et de priorisation des suivis de leur qualité physico-chimique et biologique, pour aboutir à une surveillance DCE pérenne. Les recommandations formulées à partir des données fournies sur l’étang martiniquais des Salines concernent l’évaluation des pressions anthropiques pesant sur cette masse d’eau, la priorisation des suivis de sa qualité chimique, physico-chimique et biologique dans le cadre de la surveillance DCE. Des pistes sont également données pour l’élaboration et la consolidation de grilles de diagnostic adaptées à cet étang.

Kinetics of tidal resuspension of microbiota: Testing the effects of sediment cohesiveness and bioturbation using flume experiments

Resuspension of the top few sediment layers of tidal mud flats is known to enhance planktonic biomass of microbiota (benthic diatoms and bacteria). This process is mainly controlled by tidal shear stress and cohesiveness of mud, and is also influenced by bioturbation activities. Laboratory experiments in a race track flume were performed to test the interactive effects of these factors on both the critical entrainment and resuspension kinetics of microbiota from silt-clay sediments from the Marennes-Oleron Bay, France. The marine snail Hydrobia ulvae was used to mimic surface bioturbation activities. As expected, the kinetics of microbial resuspension versus shear stress were largely controlled by the cohesiveness of silt-clay sediments. However, our results indicate that the effect of surface tracking by H. ulvae on microbial resuspension was clearly dependent on the interaction between sediment cohesiveness and shear velocity. Evidence was also found that microphytobenthos and bacteria are not simultaneously resuspended from silt-clay bioturbated sediments. This supports the theory that diatoms within the easily eroded mucus matrix behave actively and bacteria adhering to fine silt particles eroded at higher critical shear velocities behave passively.

The TOMO-ETNA experiment: an imaging active campaign at Mt. Etna volcano. Context, main objectives, working-plans and involved research projects

The TOMO-ETNA experiment was devised to image of the crust underlying the volcanic edifice and, possibly, its plumbing system by using passive and active refraction/reflection seismic methods. This experiment included activities both on-land and offshore with the main objective of obtaining a new high-resolution seismic tomography to improve the knowledge of the crustal structures existing beneath the Etna volcano and northeast Sicily up to Aeolian Islands. The TOMO ETNA experiment was divided in two phases. The first phase started on June 15, 2014 and finalized on July 24, 2014, with the withdrawal of two removable seismic networks (a Short Period Network and a Broadband network composed by 80 and 20 stations respectively) deployed at Etna volcano and surrounding areas. During this first phase the oceanographic research vessel “Sarmiento de Gamboa” and the hydro-oceanographic vessel “Galatea” performed the offshore activities, which includes the deployment of ocean bottom seismometers (OBS), air-gun shooting for Wide Angle Seismic refraction (WAS), Multi-Channel Seismic (MCS) reflection surveys, magnetic surveys and ROV (Remotely Operated Vehicle) dives. This phase finished with the recovery of the short period seismic network. In the second phase the Broadband seismic network remained operative until October 28, 2014, and the R/V “Aegaeo” performed additional MCS surveys during November 19-27, 2014. Overall, the information deriving from TOMO-ETNA experiment could provide the answer to many uncertainties that have arisen while exploiting the large amount of data provided by the cutting-edge monitoring systems of Etna volcano and seismogenic area of eastern Sicily.