Campagne d évaluation Unité de recherche : dossier unique

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1 1 Jg Campagne d évaluation Unité de recherche : dossier unique BILAN de l activité de recherche et des résultats obtenus Partie I : Bilan scientifique UMR 042 CARRTEL Centre Alpin de Recherche sur les Réseaux Trophiques et Ecosystèmes Limniques Université de Savoie - INRA EFPA

2 2 Introduction Brève «carte de visite» du CARRTEL Page 3 Bilan général de l unité 1. ENJEUX ET PROBLEMATIQUE Page Enjeux opérationnels 1.2. Enjeux scientifiques d une recherche finalisée sur les grands lacs 2. CONTEXTE DU QUADRIENNAL & STRATEGIE SCIENTIFIQUE Contexte et missions Missions et activités de l UMR Evolution de l Unité de 2005 à 2009: suites de l évaluation 2005 et mouvements des agents 2.2. Objectifs et Stratégie scientifique Objectifs : Priorités thématiques et objets d étude Approches et techniques Vue d ensemble du partenariat scientifique de l UMR Organisation et fonctionnement de l Unité La politique d animation Gouvernance du laboratoire Page 7 3. PRESENTATION ET ANALYSE DES REALISATIONS DU QUADRIENNAL Page Points forts de la production scientifique 3. 2 Structuration et labellisation d un ORE LACS PERI-ALPINS 3.3 Enseignements et formation par la recherche 3.4. Construction des partenariats pour l aide à la décision publique 3.5. Construction de transversalités internes et animation scientifique 4. AUTO-EVALUATION DE L UNITE Page «Visibilité» de l UMR 4.2. Originalités de l UMR 4.3. Analyse critique de la production et du fonctionnement du quadriennal 4.4. Capacité d adaptation et d innovation de l UMR 4.5. Construction de transversalités internes et animation scientifique 4.6. Enseignement et formation par la recherche Bibliographie & Annexes Bibliographie Page 49 Annexes Page 98

3 3 Introduction Brève «carte de visite» du CARRTEL L e Centre Alpin de Recherche sur les Réseaux Trophiques et les Ecosystèmes Limniques est une Unité Mixte de Recherche bilocalisée entre la Station d Hydrobiologie Lacustre de Thonon (SHL, INRA, 14 scientifiques, dont 4 IR) et l Université de Savoie (UdS) : Microbiologie (2 Enseignants-Chercheurs) et Sciences du Sol (3 Enseignants- Chercheurs). Le CARRTEL est rattaché à l UFR CISM (Centre Interdisciplinaire Scientifique de la Montagne). L UMR (au total 44 personnes dont 19 scientifiques et une dizaine de doctorants) est impliqué dans des recherches relatives aux fonctionnements écologiques des systèmes constitués par les lacs et leur bassin versant. Dans une perspective d aide à la décision, une attention particulière est portée aux ressources naturelles fournies par ces systèmes et à leurs dynamiques, en réponse aux stresseurs ainsi qu à l évolution des forçages. L Unité est constituée de biologistes dont les compétences disciplinaires relèvent de la limnologie, de l hydrobiologie, de l ichtyologie et de la science du sol ; elle présente un profil «recherche finalisée» (Fig. 1) marqué par la diversité de ses productions scientifiques au sens du groupe de travail EREFIN ( Instruments Expertises Partenariats Réseaux Connaissances Figure Produits et résultats du CARRTEL par type de destinataires, d après EREFIN 0 A. Résultats vers le monde académique B. Résultats vers le monde socioéconomique C. Résultats pour les pouvoirs publics D. Résultats pour l'enseignement et la formation E. Résultats relatifs à l'interaction avec la société Le dossier débute par l analyse des «enjeux». Du fait de la continuïté des enjeux, le dossier «projet» se référera largement à ce paragraphe. L UMR comprend 3 équipes (cf ) suffisamment différenciées pour fournir chacune un sous-dossier spécifique. Les documents sont élaborés à l issue d une discussion approfondie au sein de l Unité et avec les Tutelles. Le travail préparatoire repose : sur des groupes de travail (responsables d équipes Direction d Unité pour le bilan et les projets scientifiques, mixte techniciens scientifiques-du pour la gouvernance) ; sur 3 conseils de laboratoire, des réunions d équipe (3 à 4 par équipe) et une AG de l UMR validant les propositions des groupes de travail (l ensemble des comptes rendus est disponible sur demande et lors de la visite).

4 4 Bilan général de l unité 1. ENJEUX ET PROBLEMATIQUE D ans une «recherche finalisée» les axes de recherche sont définis «à la croisée des domaines thématiques d intérêt et des défis scientifiques». L analyse des enjeux opérationnels prend alors une place particulière ( ) Enjeux opérationnels Anthropisation des systèmes lacustres: cas des lacs alpins et leur portée générale. Les perturbations majeures subies par les grands lacs péri-alpins (lacs profonds) au cours des 2 derniers siècles sont assez représentatives des pressions anthropiques exercées sur tous les écosystèmes lentiques: pressions biologiques (introductions d espèces, ici Corégone (Coregonus lavaretus) ou Ecrevisse californienne (Pacifastacus leniusculus); invasions, comme celle de la Moule zébrée (Dreissena polymorpha) ); pressions physiques avec la destruction d habitats littoraux, et enfin pollutions ayant déterminé principalement une «pathologie trophique» bien connue, l eutrophisation ou pollution par les phosphates, qui culmine dans les années 80/90 (Anneville et al., 2002) (Fig. 2). A ces perturbations s ajoutent récemment l accroissement de la température (0.1 à 0.2 C par décennie) ainsi que les effets d évènements exceptionnels (crues, hivers doux) puis les micropolluants, le tout conjugué à une baisse de la teneur en P des eaux obtenue grâce à une politique d assainissement des eaux usées du bassin. La succession et le cumul des pressions définissent une trajectoire d état de l écosystème qui s accompagne probablement d une évolution à la baisse de sa résilience, de sa résistance et de risques pour la durabilité des usages (Carpenter et Cottingham, 1997). La succession d une phase d eutrophisation et d une phase de ré-oligotrophisation (baisse du P) constitue une dynamique de fond de cette trajectoire. Elle varie en intensité selon les lacs : le lac d Annecy ayant retrouvé rapidement un état oligotrophe, fait depuis lors «référence» pour les gestionnaires (mais les pêcheurs s inquiètent d une éventuelle baisse de la productivité piscicole!) ; les progrès sont plus lents et partiels pour le Léman et le lac du Bourget avec la persistance de blooms (cyanobactéries ou algues filamenteuses). Cette divergence entre paramètres chimiques et biologiques qui est observée aussi dans d autres lacs en restauration (Sas, 1989 ; 65) est à l origine de déceptions du public. La compréhension des mécanismes devient alors cruciale pour organiser, justifier et expliquer le besoin de nouveaux efforts de réduction de la charge en phosphore. Si de telles trajectoires d état soulèvent un certain scepticisme local, les progrès accomplis dans nos lacs sont pourtant exemplaires à l'échelle mondiale: l'eutrophisation gagne du terrain au point de devenir une autre composante du «changement global» affectant les milieux aquatiques de la planète. Ceci constitue une incitation à fournir des synthèses tirant la portée générale, scientifique et opérationnelle des expériences alpines. L existence d enregistrements (monitoring INRA) de la dynamique pluri-décennale eutrophisation/ ré-oligotrophisation est une base précieuse pour cette réflexion et les collaborations qui en résultent. µgp/l BOURGET LEMAN ANNECY Figure 2 : Evolution des moyennes annuelles de concentration en phosphore des 3 grands lacs subalpins

5 5 Nouvelles demandes et nouveaux polluants Les enjeux autour des grands lacs ne se limitent bien entendu pas à la question de l'eutrophisation et de sa maîtrise. D autres demandes de gestionnaires locaux ou nationaux émergent en parallèle depuis peu. Elles résultent tout d abord d inquiétudes sur la qualité et l évolution des ressources piscicoles, en relation avec les micropolluants. La crise créée par la détection de niveaux de PCB trop élevés dans certains poissons des lacs alpins et du Rhône (Babut et Miege, 2006) est un rappel de cette menace que rend crédible la détection incessante de nouvelles molécules encore mal évaluées (produits pharmaceutiques, perturbateurs endocriniens, nano-particules ). La croissance démographique dans les bassins versants (x 1.5 en 20 ans sur le Léman Français) amplifie cette problématique (Baccini et Brunner, 1991). Face à ce problème, une politique visant le développement de nouvelles évaluations se met en place. Elle constitue un appel à l innovation en matière d approches intégrées des risques écotoxiques (European Water Framework Directive, WFD 2000/60/EC). Dans ce contexte, des progrès de connaissances sur l écologie et la biologie des espèces sont indispensables. Les interrogations des gestionnaires portent aussi sur l écosystème global dont il s agit d évaluer la «qualité» et d en prévoir la dynamique. Ce questionnement s est amplifié avec la «DCE», directive européenne qui interroge sur le «bon état écologique» des écosystèmes aquatiques et sur les «états de référence» Cette récente préoccupation incite à dépasser la vision «lac centrée» pour s intéresser aux relations eau territoire, créant, de ce fait, le besoin d une approche systémique du continuum bassin versant affluent - lac. Les inquiétudes suscitées par l'impact potentiel des changements et dérives climatiques (Fig. 3) attendues vont dans le même sens. Certains modèles prédisent pour les grands lacs une reprise des accumulations algales notamment en automne et un accroissement des épisodes de désoxygénation des fonds (EAWAG, 2008). Certaines évolutions en cours sont d ores et déjà interprétées comme les premiers symptômes du réchauffement climatique: la persistance de certains blooms, les évolutions des communautés piscicoles Dans cette situation, un ensemble de questions concrètes apparaît: comment réagiront des écosystèmes déjà «fragilisés» par des pollutions résiduelles et/ou antérieures, à cette nouvelle pression? Peut-on anticiper les pratiques de gestion pour atténuer les effets de ces évolutions? Le réchauffement et plus généralement les nouvelles pressions exercées sur l écosystème sont - elles susceptibles de remettre en cause la restauration de la qualité des eaux en cours? Il est prévisible que la demande porte aussi à terme sur les bassins versants, notamment sur le changement de la charge externe en nutriments (COD et NO3) qui résulterait du réchauffement attendu. Il s agit donc bien de comprendre pour prédire les réactions des écosystèmes (une ambition clé de l écologie). 100 m 200 m 309 m 6,8 Température moyenne de l'eau ( C) 6,4 6,0 5,6 5,2 4,8 4, années Figure 3 Evolution de la température moyenne de l eau dans le Léman ( 100 m(bleu), 200 m(vert), 309 m (rouge)) 1.2. Enjeux scientifiques d une recherche finalisée sur les grands lacs Enjeux scientifiques généraux relatifs aux Lacs, à leurs affluents et bassins versants Les enjeux associés à l étude des écosystèmes lacustres se rattachent à l écologie fonctionnelle. Les écosystèmes sont abordés en terme de fonctionnement, en relation avec leurs environnements terrestres et atmosphériques, en vue de comprendre, leur aptitude à réaliser telle ou telle activité ou fonction et leur capacité de résistance/résilience vis à vis des forçages environnementaux naturels ou anthropiques (Scheffer et al., 2001). Ceci suppose de décrypter les processus clés et les structures qui les sous-tendent : contrôle des transferts d énergie, de matière, structure et assemblages des communautés et enfin flux biologiques. Les liens de ces thèmes avec les aspects fonctionnels de la biodiversité et les effets du changement global en cours sont au cœur des enjeux de l écologie en général (Heino et al., 2009; Chapin et al., 2000; MC Gradysteed et al., 1997; Walker, 1992). Dans les systèmes lacustres, certaines composantes de la biodiversité sont encore mal documentées, notamment la diversité microbienne et virale. De nombreuses questions s articulent autour des théories relatives à la dynamique des populations, à l identification et à la distribution biogéographique des groupes microbiens (Caron et al., 2009, Foissner 2006) et autour des concepts d espèces rares et/ou d espèces cryptiques (McManus et Katz 2009, Simon et al.; 2009, Sogin et al., 2006). Certains groupes taxonomiques rares, peu connus, semblent susceptibles d intervenir dans des processus-clés, notamment dans certains cycles biogéochimiques. D une façon générale, la biodiversité des communautés microbiennes

6 6 lacustres (par exemple des communautés parasites), leurs rôles fonctionnels (notamment dans des processus tels que la méthanotrophie, la photo-hétérotrophie, la mixotrophie, la production de N 2 ) ainsi que leur capacité à s adapter à l environnement, sont à documenter. A terme, les recherches visent à appréhender la signification écologique d une modification de biodiversité. L analyse du rôle fonctionnel de la biodiversité nécessite de prendre en compte le caractère multidimensionnel de la diversité (intra-spécifique, inter-spécifique, ). Les thématiques relatives à la diversité phylogénétique, à la diversité structurelle (identification de groupes fonctionnels pertinents) sont en plein développement, aussi bien en limnologie qu en océanographie. Des approches comparatives milieu marin - milieu lacustre peuvent être envisagées, notamment sur la phylogénie, sur le rôle fonctionnel des parasites ou de certains groupes rares (Kagami et al., 2007) et, dans une certaine mesure, sur la manière dont les contraintes environnementales telles que les micropolluants, régissent les patrons de diversité, la dynamique de la biodiversité et ses conséquences en terme biogéochimique (Shea et al., 2004, Ramsey et al,. 2005). Un «nouveau chapitre» semble donc bien s ouvrir dans le domaine aquatique en général; il aboutirait à «réinterpréter», en partie, la structuration des communautés planctoniques en groupes fonctionnels (Lafferty et al., 2006), les successions et certains fonctionnements biogéochimiques (Grime, 1997). Il devrait aussi permettre d évaluer et comprendre les effets sur l écosystème du cumul de micro-polluants à faibles doses, situation qui caractérise bien les grands Lacs alpins et qui constitue un défi scientifique majeur de l écotoxicologie. Le changement climatique est un autre élément structurant de la réorientation des recherches en écologie lacustre (Wagner et Adrian, 2009). Les investigations se tournent vers une écologie plus «prédictive» tentant notamment de mieux intégrer, la phénologie, les traits d histoire de vie des espèces et les mécanismes écophysiologiques sous-jacents, les équilibres entre espèces au sein des peuplements, les interactions hydrodynamiques processus écologiques et leurs conséquences sur les cycles biogéochimiques et /ou la qualité des eaux. Les effets de la diminution de la fréquence des brassages des lacs profonds et la stimulation de certaines cyanobactéries sont au centre de nombreux projets de recherche ciblant l évolution de la qualité des eaux (Lavoie et al., 2007). Un point plus théorique est d évaluer le rôle actuel et potentiel joué par l adaptation (la plasticité) et l évolution génétique des espèces dans les réponses des communautés aux changements globaux (Hairston et al., 1999 ; Hairston et De Meester, 2008). Les enjeux liés aux changements climatiques attendus s accompagnent d un effort particulier de modélisation des lacs. Les modèles de type boite noire ou «colonne d eau» (2 D), fournissent une première approche, par exemple de la dynamique du phytoplancton (Elliott et Thackeray, 2004) ou du phosphore (Malmaeus et al., 2006). Mais des échanges entre compartiments pélagiques, littoraux et benthiques (3D) restent un des verrous qui limite le développement de modèles déterministes à base de processus (Genkai-kaito & Carpenter, 2005). D autres problèmes existent, notamment la difficulté de paramétrer les processus biologiques et de coupler hydrodynamique et biologie dans un contexte très stochastique. Il s avère en particulier difficile de définir les paramètres biologiques dans des conditions réalistes par rapport aux conditions du milieu et aux pas de temps de la variabilité des activités biologiques (de quelques minutes à quelques années). Les lacunes de connaissances sur le rôle fonctionnel des espèces et la diversité biologique amplifient ces difficultés et conduisent à des impasses sur la caractérisation quantitative des processus écologiques (nombre et type de liens trophiques, quantification des flux Azam et Malfatti, 2007) et sur les couplages entre processus ou entre ces processus et les dynamiques macroscopiques (déplacements). Le changement global ne se limite pas qu au réchauffement climatique. Les évolutions drastiques de l usage et de l état des sols ou de l organisation des réseaux hydrographiques, dues à l anthropisation des milieux terrestres, justifient l attention portée à l étude des «hydrogéosystèmes» constitués par les écosystèmes aquatiques, leurs affluents et les écosystèmes terrestres associés (Tabacchi et al., 2000 ; Lambin and Geist, 2006). Les enjeux sont de coupler les recherches sur les écosystèmes limniques avec celles sur les bassins versants, leurs sols et leurs réseaux hydrographiques (Aquae, 2004), démarche structurante aussi bien en hydrobiologie (salmonidés migrateurs, colmatages des frayères, Massa, 2000), en écotoxicologie (approches intégrant transferts et impacts) qu en écologie fonctionnelle du paysage (connaissances des bassins versants en tant que systèmes de transfert de polluants) ou en science du sol (acquisitions des charges solides et polluantes, auto-épurations ). Une attention particulière dans ce contexte devrait être portée aux flux de matières organiques transférés des bassins aux lacs et à l impact de cette charge externe. En zone boréale, sur le bouclier granitique scandinave ou canadien, sous l effet du réchauffement climatique, les flux s accroissent pour certains écosystèmes, perturbant à la fois les conditions physicochimiques biologiques et trophiques de ces lacs (Jansson et al., 2000 ; Karlsonn et al., 2003 ) tout en soutenant une part significative de la production secondaire et piscicole de ces écosystèmes (Carpenter et al., 2005). Les connaissances sur ce thème sont encore sporadiques en ce qui concerne les lacs profonds et calciques comme les lacs péri-alpins, pour lesquels la contribution du carbone d origine terrestre dans le fonctionnement de l écosystème n a encore été que peu quantifiée. Les interactions phosphore carbone organique, réoligotrophisation réchauffement climatique, ajoutent à la complexité des trajectoires des lacs et incitent à progresser dans la compréhension des rôles géochimiques, environnementaux et écologiques de la matière organique en milieu lacustre (Parlanti et al., 2000 ; Stedmon et Markager 2005). Au total, bien des efforts restent à faire pour modéliser la réponse globale du système lacustre à des phénomènes comme le réchauffement des eaux, l anthropisation du milieu ou encore les pressions écotoxicologiques, dont les déterminismes et effets sont multiples. Dans ce contexte, la prise en compte d une échelle temporelle plus longue (historique récente du système, paléolimnologie) semble une manière d appréhender cette complexité, de fixer des transitions, des seuils, des effets cumulés, le rôle d évènements exceptionnels

7 7 Les enjeux scientifiques présentés ci-dessus sont structurants pour la limnologie. Ils définissent l ambition générale actuelle de la discipline, celle d étudier les dynamiques et les fonctionnements écologiques des systèmes lacustres en relation avec leur bassin versant et les forçages auxquels le système est soumis. L unité CARRTEL adhère à cette ambition qui sous-tend de nombreuses questions abordables dans le cadre de recherches finalisées. Le CARRTEL n a ni la prétention ni la capacité de prendre en charge toute la diversité de cette thématique. Les choix effectués et les priorités à venir seront présentés et justifiés dans la suite du document au niveau de l Unité, puis spécifiés par équipe. 2. CONTEXTE DU QUADRIENNAL & STRATEGIE SCIENTIFIQUE Contexte et missions Missions et activités de l UMR L e CARRTEL est chargé de développer des recherches finalisées dans le domaine de «l écologie liminique intégrée, centrée sur les grands lacs alpins et leurs évolutions en relation avec le changement climatique et les pressions d origine anthropique» (lettre de mission département EFPA). Au centre de cette mission se trouvent des «approches fonctionnelles dont la finalité est d alimenter une connaissance opérationnelle des écosystèmes lacustres et de leurs évolutions». Concrètement les recherches doivent viser à comprendre le «fonctionnement des écosystèmes lacustres notamment par l étude des principaux facteurs de régulation des communautés et des réseaux trophiques et par la mesure de l impact des activités anthropiques sur la qualité des milieux aquatiques pour proposer des outils pour la gestion des ressources associées aux lacs» (Conseil Scientifique EFPA, 2002). L opérationnalité en matière de lacs implique qu une partie des recherches de base soit consacrée aux relations bassins-lacs (transferts hydrochimiques) et que les études de processus et de structures écologiques ne soient pas séparées du contexte de l évolution temporelle et de la gestion des lacs (qualité des eaux, populations exploitables). En conséquence la mission de l unité consiste bien à étudier le fonctionnement des écosystèmes lacustres et de leurs réseaux trophiques mais conjointement avec l étude des relations bassin versant - lac et de la gestion des ressources piscicoles, dans le contexte de suivis de la dynamique à long terme du système. Les recherches s appuient principalement sur des objets d étude de choix : les grands lacs profonds péri-alpins, leurs ressources piscicoles et leur bassins versants, milieux et sols. Les disciplines concernées sont: la limnologie, la biologie, l ichtyologie, l écologie du paysage et la pédologie. Si on considère le paysage français en hydrobiologie, l unité est une des rares unités généralistes consacrée aux écosystèmes limniques. Les activités du CARRTEL relèvent d une première tutelle, l INRA. La contribution de l UMR à la mission de recherche finalisée de l INRA s inscrit dans un axe Environnement : «gérer durablement et améliorer l environnement, maîtriser les impacts des changements globaux et les activités productrices» avec une référence particulière à «étudier et valoriser le fonctionnement des écosystèmes, de la biodiversité», «préserver les ressources en eau» (Rapport d activité, 2008 : Au sein de l INRA, l unité dépend du département EFPA ( Le CARRTEL y est spécifiquement en charge des écosystèmes limniques et contribue au schéma stratégique en participant aux 4 champs thématiques du département. La présence de l unité dans tous les champs souligne le caractère «généraliste» de l Unité. Tableau 1 : Contributions du CARRTEL aux Champs ThématiqueEFPA Champs Thématique CT1 : «Fonctionnements des écosystèmes et des cycles biogéochimiques» CT2 : «Interactions entre espèces au sein des écosystèmes» CT3 : «Adaptation des organismes et des populations à leur milieu» CT4 : «Méthodes pour la gestion des ressources et des milieux naturels» Contribution principale Réseaux trophiques et cycle du phosphore Facteurs biotiques et dynamiques de populations (algues - poissons) Biologie des poissons et écotoxicologie Gestion des ressources en eau et halieutiques La mission du CARRTEL relève également de l Université de Savoie (UdS) avec une cohérence globale par rapport au domaine prioritaire de recherche «Sciences et génie de l'environnement». Les recherches sont rattachées à l axe transversal «Montagne». Le CARRTEL contribue à l offre de formation «eau, environnement, montagne» portée par le CISM ( ) et à la thématique «traitement des systèmes complexes, modélisation et innovation, en lien avec les questions environnementales» de l école doctorale SISEO ( Sciences et Ingénierie des Systèmes de l'environnement et des organisations: Cette double tutelle, la référence à la recherche finalisée et le souci d une cohérence recherche-enseignement, fixent le cadre général, assez diversifié, aux activités de l unité.

8 Evolution de l Unité de 2005 à 2009: suites de l évaluation 2005 et mouvements des agents La commission d évaluation précédente estime que «la cohérence scientifique de l Unité, qui possède un excellent potentiel dans le domaine de la limnologie, a globalement évolué dans le sens souhaité lors de la précédente évaluation». En outre, «pour développer dans son intégralité une approche (éco)systémique, il est indispensable que les trois équipes de l Unité, tout en conservant la spécificité inhérente à leur discipline, définissent une stratégie commune en recentrant l essentiel de leurs efforts sur l ensemble bassin versant/lac qui représente l unité de lieu incontournable». Dans ce but, la CE incite fortement à la création d un ORE lacs considéré comme «une opportunité qui devrait permettre un dialogue et des échanges débouchant sur des synergies entre les équipes et la définition d une stratégie intégratrice impliquant l ensemble du laboratoire». La CE souligne des points faibles touchant à la stratégie scientifique et à la gouvernance de l Unité, notamment: le manque de coordination générale et d'interactions scientifiques entre les équipes ; l absence de modélisation ; le manque de projet européen et de relations avec le pôle Lyonnais et le potentiel Suisse. Ces recommandations reprises par le CS de EFPA et de l UdS, sont présentées en Annexe 1. Elles servent de base, dès le début du quadriennal, pour mettre en place les conditions d une évolution progressive des projets, des structures scientifiques et du partenariat. L essentiel des efforts porte sur i) le renforcement de l animation scientifique et du partenariat scientifique ; ii) la mise en place d un ORE iii) l animation autour de projets de thématiques nouvelles et intégratrices. Dans ce contexte il nous a aussi semblé utile de procéder à une réorganisation de la structuration du laboratoire, qui a lieu à la mi-quadriennal. Notre participation en , en tant qu unité pilote, à la réflexion INRA sur la recherche finalisée, constitue une forme d évaluation à mi-parcours de l avancement de ces évolutions. L opération en question aboutit à un «contrat» entre l Unité, le département EFPA et la DG de l INRA, qui comprend une analyse des objectifs, des productions scientifiques et des moyens à mettre en œuvre (contrat disponible sur demande ou lors de la visite). Les évolutions de l Unité dépendent aussi des opportunités, des arrivées et départs de scientifiques susceptibles d infléchir des orientations. Ainsi les arrivées en 2005 de M.E. Perga (CR «écologie du réseau trophique») et en 2008 de F. Rimet (IE «taxonomie du phyto-plancton») correspondent respectivement, à un renforcement de compétences (écologie isotopique) et au maintien d une activité de taxonomie cruciale pour les suivis des lacs et nos collaborations en paleolimologie. L accompagnement scientifique et humain de ces jeunes recrues se concrétise, pour M.E. Perga par l initiative et la responsabilité d un projet ANR (ANR-VULNS et pour F. Rimet par son association au projet R-Syst (Réseau de Systématique) de barcoding INRA pour le pôle algue ( w3.pierroton.inra.fr/r-syst ). Autres apports scientifiques importants pour l Unité, les délégations de 2 ans obtenues par 2 Maîtres de Conférences de l UdS, I. Domaizon (communautés microbiennes pélagiques) et J. Poulenard (bassin versant et pollution diffuse). Outre des avancées scientifiques (ex 61, 46) ce renfort a permis l animation sur un thème transversal clé «la matière organique des bassins aux lacs» (cf 3.51 et 1.2). Pour la période considérée (cf Annexe 2), il n y a pas eu de départ proprement dit mais le non-retour de détachement de C. Leboulanger (CR, écotoxicologie algale, détaché depuis 2005 à l IRD) et des passages à temps partiels de: i) J.F. Humbert, mis à disposition de l Institut Pasteur à 50%, à la demande de l intéressé depuis 2005 (ce DR n a assumé aucune responsabilité directe dans l unité depuis lors), ii) D Gerdeaux (DR1) nommé au département EFPA (chef de département adjoint de 2005 à début 2008) Objectifs et Stratégie scientifique Objectifs : Priorités thématiques et objets d étude L objectif général de l UMR est formulé comme suit: «fonctionnement et biodiversité des écosystèmes lacustres, en relation avec la gestion des milieux, l anthropisation de leur bassin versant et le changement climatique». Lors du quadriennal cet objectif général est décliné en 4 thèmes prioritaires recouvrant une certaine diversité en terme de niveau d étude des systèmes lacustres mais contribuant tous à la compréhension des effets de l anthropisation sur ces milieux. - Processus écologiques et biodiversité : les questions prioritaires concernent le fonctionnement et les facteurs de régulation des réseaux trophiques. Il s agit de progresser dans la compréhension du rôle des facteurs biotiques et abiotiques, notamment dans le contexte des évolutions environnementales des grands lacs (modification d état trophique et changement climatique). Les impacts d effets structurants top down (poissons) et bottom up (C/ N /P) sur l organisation des communautés planctoniques, sont étudiés. En parallèle, le décryptage de la diversité phylogénétique microbienne constitue le thème central dans l étude de la structure des communautés planctoniques. Parmi les organismes microbiens révélateurs de dysfonctionnement trophique, le groupe des cyanobactéries nécessite une attention particulière, plus particulièrement l étude du déterminisme de leurs proliférations. Les recherches sont menées sur l écosystème pélagique et les communautés piscicoles lacustres. - Ecotoxicologie algale et microbienne : les questions prioritaires concernent les communautés microbiennes aquatiques ; il s agit d établir le lien contaminations - impacts dans des contextes de multi-pollution, de gradients de pollution par les xénobiotiques, de suivis de restauration des écosystèmes. Il s agit aussi d explorer les possibilités de faire évoluer les outils de bioindication (état écologique) pour les adapter aux contraintes de l évaluation environnementale (prise en compte de divers niveaux d organisation de l écosystème).

9 9 - Relations écosystèmes terrestres écosystèmes aquatiques : priorité est donnée à l analyse fonctionnelle du bassin versant en tant que système hydrochimique de transfert de polluants et de suspensions vers les lacs; la question principale est: comment identifier les zones sources, c est à dire la portion du territoire qui produit les matières transférées? Ce thème est traité en fonction des impacts du transfert sur les milieux aquatiques récepteurs, d où une attention particulière aux régimes d exportations, aux spéciations et biodisponibilités. Les aspects opérationnels concernent aussi le cycle des espèces piscicoles (habitats, pollutions). - Halieutique et peuplements piscicoles : les études sont réalisées avec la perspective d affiner, en relation avec les acteurs multiples de la pêche, les stratégies de gestion durable et de conservation des ressources piscicoles. Les connaissances à acquérir concernent l impact de la gestion sur la diversité génétique des populations et les facteurs d évolution des peuplements piscicoles. Un effort particulier est nécessaire pour comprendre l effet des évolutions thermiques et trophiques sur la productivité, afin d adapter les conditions d exploitation. Ce cadrage en grands thèmes sert de référence pour les projets d équipe et la mise en place de projets transversaux (mais équipes et thèmes ne se recoupent pas parfaitement cf 2.2.4). Les 4 thèmes sont en quasi continuité avec le cadrage du précédent quadriennal. De ce fait, les types d objets d étude sont inchangés (Fig. 4) ; il s agit principalement de lacs (grands lacs profonds) et de leurs communautés planctoniques, de leurs bassins versants (réseau hydrographique et couvertures pédologiques), de leurs populations piscicoles exploitées (corégone, Coregonus sp, perche Perca fluviatilis, omble Salvelinus alpinus, truite Salmo trutta). Secondairement d autres systèmes connexes sont étudiés, soit en tant qu affluent des lacs (échanges de poissons), soit pour assurer un développement particulier dans une problématique générale (lagunes, zones humides, ) Pêche FORCAGES Anthropisation des BV CO2, O2, N Pratiques piscicoles Facteurs trophiques (N,P,C) Productivité Etat de Qualité Facteurs climatiques sédimentation Système pélagique réseau trophique Supérieur réseau trophique microbien sédiments Charge interne BASSIN VERSANT AFFLUENTS LAC transfert Connections Zones actives Zones tampon Charge externe (P, C, C/P, MON, polluants..) Ecologie des communautés planctoniques et piscicoles Ecologie Trophique Biodiversité structurelle et fonctionnelle Interactions biotiques Thèmatiques Monitoring (ORE) Trajectoire du système Archives sédimentaires Figure 4 : Système étudié et priorités thématiques de l unité Approches et techniques L es recherches reposent sur une combinaison entre des approches expérimentales (laboratoire et in situ) et des études écosystémiques (suivis de variables d états, de flux et stocks ou de traceurs) (Fig. 5). Dans ce contexte deux outils sont particulièrement utilisés depuis le début du quadriennal : les marqueurs trophiques (isotopes stables et acides gras) et les techniques de biologie moléculaire qu utilise environ la moitié des chercheurs de l UMR. Les études comparées entre lacs et surtout en fonction du temps (trajectoires des écosystèmes ) se développent. Pour les trajectoires, le laboratoire gère une base de données (cf 3.2) qui compile les suivis à long terme et permet disposer de séries chronologiques.

10 10 Tailles des organismes planctoniques Base de données Approches Paléo-é Expérimentales Suivis écosystèmiques Physico-chimie, Biologie Paléo-écologie méta Réseau Herbivore Classique micro nano Réseau Microbien Diversit é Dynamique des Communaut és Planctoniques Le système lac Etat de Qualité globale? Fonctionnement? Evolution? pico Facteurs Environnementaux Étudiés Approches méthodologiques heure jour saison année décennie siècle Changement climatique Apports en nutriments du Bassin Versant Échelle de Temps Figure 5 : Illustration de la diversité des approches utilisées pour caractériser les systèmes lacustres et leurs forçages Vue d ensemble du partenariat scientifique de l UMR L Interactions Biotiques : Prédation Parasitisme e CARRTEL étant une unité généraliste, il doit compenser la faiblesse relative de son effectif sur certaines disciplines par des liens privilégiés avec quelques laboratoires relevant de domaines précis et par des participations à des réseaux. Ceci se traduit par l existence d un «partenariat disciplinaire» durable. Le thème bassin versant fait ainsi l objet de collaborations étroites avec Rennes (UMR SAS, "Sol Agro et hydrosystème Spatialisation"). Le même type de collaborations suivies existe avec Lyon pour l écotoxicologie («Ecologie Microbienne des Hydrosystèmes Anthropisés», CEMAGREF et «Laboratoire des Sciences de l Environnement», ENTPE). Les programmes d écogénétique et de biologie de la conservation sont menés avec des partenariats stables de généticiens des populations de l INRA de Jouy-en-Josas et de l Université de Berne. Ils ont été récemment élargis au Laboratoire de Biologie de la Conservation à Lausanne et à l INRA de Rennes (ESE). Enfin, les microbiologistes sont proches du laboratoire de Clermont-Ferrand («Microorganismes: Génome et Environnement»), unité de référence pour le recrutement de masters, de doctorants, de post-doc et de candidats aux concours de recrutement, du fait de ses thématiques (microbiologie et génome) et du master recherche qui lui est associé. Des renforcements disciplinaires ou/et thématiques sont également obtenus par la participation à des réseaux, au sein de l INRA (outre l animation fournie par les CT de EFPA, l unité participe au réseau "Ecologie Microbienne du Sols et des Milieux Aquatiques"), au niveau régional ( au niveau national (GDR 2476 Réseaux Trophiques Aquatiques, AQUAREF ) ou européen (COST 869 «nutrient control», COST Cormoran ; réseau Charnet, EIFAC-CEN hydroacoustique). Ces partenariats résultent de choix individuels ou d équipe qui seront détaillés ultérieurement. Le partenariat consiste aussi à valoriser au mieux les compétences globales et les objets d étude spécifiques de l Unité. Ceci se traduit tout d abord par un partenariat de projet qui se réalise souvent avec des unités situées aux interfaces disciplinaires avec nos compétences (détails dans les dossiers équipes). Dans ce contexte, un partenariat stratégique se construit avec les équipes de l Université de Savoie. Ainsi, les 2 projets ANR (DYNAMONT cf bilan BV 2.2, IPER- RERO, ANR VMCS cf bilan Biofeel 2.3) réalisés avec EDYTEM (edytem.univ-savoie.fr/) ayant souligné les complémentarités entre les 2 laboratoires autour du système bassin lac sédiment, le projet d un partenariat formalisé et durable sous la forme d une fédération de recherche se met en place. Le LCME ( participe à cette ambition apportant des compétences de chimie de l environnement. Le partenariat de l ORE (cf annexe 8) résulte souvent de la même démarche structurante et organise la pluridisciplinarité autour de questions complexes relatives à la dynamique des systèmes lacustres. Enfin, dans le même esprit, nous participons à la Zone Atelier Bassin du Rhône (ZABR, ) et à un partenariat international relatif, aux grands lacs (Suisse : Institut Forel,

11 ; Allemagne : Institut Limnologie Constance à leurs bassins (IRDA, Univ. de Pise ) et aux géosciences (IRD, Am. du Sud) Organisation et fonctionnement de l Unité DIRECTION JM.DORIOZ (DR) / J.GUILLARD (IR) Equipe BV Bassin Versant, transferts, sédiments JM. Dorioz (DR) P. Faivre (Pr) J. Poulenard (MC) D. Trévisan (IR) L. Trosset (MC) D. Barbet (IE) P. Quétin (IE) JP. Moille (TR) Equipe RITOXE Ressources Ichtyologiques et écotoxicologie des Ecosystèmes lacustres O. Anneville (CR) A. Bouchez (CR) A. Champigneulle (IR) JP. Dubois (CR) D. Fontvieille (PR) D. Gerdeaux (DR) C. Gillet (CR) J. Guillard (IR) M. Colon (AI) V. Hamelet (TR) Equipe BIO-FEEL BIOdiversité, Fonctionnement et Evolution des Ecosystèmes Lacustres I. Domaizon (MC) JF. Humbert (DR) S. Jacquet (CR) M. Perga (CR) R. Tadonleke (CR) JP. Moille (TR) Prélèvements J Lazzarotto P. Chifflet (IE) (TR) JC Hustache L. Espinat (TR) (TR) P Chifflet JC. Hustache (TR) (TR) P Perney J. Lazzarotto (TR) (IE) Espinat P. (TR) Perney (TR) J. Guillard (IR) Biodiversité / Biologie Moléculaire C. Chardon (TR) L. Laine (TR) B. Le Berre (AI) F. Rimet (IE) N. Soumare (CA) A. Bouchez (CR) Laboratoire de chimie A. Hebert (TR) D. Lacroix (TR) J. Lazzarotto (IE) P. Perney (TR) N. Soumare (CA) JM. Dorioz (DR) Installations expérimentales A. Champigneulle (IR) JC. Hustache (TR) P. Laurent (TR) Equipe Technique UdS: J.N. Avrillier (TR); A. Millery (IE); N. Tissot (TR) D. Fontvieille (PR) INRA Secrétariat UdS E. Delalex (TR) J. Depriester (ASU) V. Hamelet (TR) Les services d Appui à la Recherche Documentation V. Mottin (TR) Informatique et Base de données G. Monet (IR) D. Barbet (IE) Atelier P. Chifflet (TR), JC. Hustache (TR) L. Espinat (TR), E. Bouchet (AJT) OBSERVATOIRE DE RECHERCHE EN ENVIRONNEMENT L Figure 6 : Organigramme de l UMR CARRTEL (les noms soulignés indiquent des responsabilités) e déficit de synergies signalé par la commission 2006, la perspective du départ programmé à court terme de 2 des 3 DR et d un PR, ainsi que les arrivées (2CR), nous ont incité à réorganiser l UMR. Le remaniement est mis en place début Son but est d accroître la visibilité de l UMR dans les domaines de l écologie des réseaux trophiques pélagiques et de l écotoxicologie. La réorganisation, menée en concertation avec les tutelles, s accompagne d une remise à plat du budget, de l organisation technique et de l animation. Le CARRTEL comprend désormais 3 équipes (Fig. 6), 3 «groupes techniques» (annexe 3) et une Installation Expérimentale (comprenant la pisciculture et les bateaux, voir annexe 4) et un ORE «Lacs Peri-Alpins» qui constitue le projet transversal impliquant les 3 équipes et la majorité des agents (annexe 8). L «équipe» mutualise des moyens et des dispositifs; elle a des objectifs et objets communs sans être uniforme au plan disciplinaire. Elle prépare les choix scientifiques de l Unité (postes...). La présentation ci-dessous est une vue très globale, chaque équipe faisant ultérieurement l objet d un rapport spécifique. - Equipe BIOFEEL : Biodiversité, Fonctionnement et Evolution des Ecosystèmes Lacustres Elle rassemble 5 scientifiques dont la thématique se rapporte aux fonctionnements et aux évolutions des réseaux trophiques pélagiques et aux facteurs de régulation de ce fonctionnement. L équipe résulte d un élargissement humain et thématique d une équipe antérieure («Microbiologie Aquatique»). Cette restructuration ménagée permet d anticiper les mouvements de scientifiques à venir (départ du DR de l équipe et recrutement probable d un MC) et surtout de favoriser l émergence de synthèses sur la boucle microbienne et le réseau trophique. L équipe animée par I. Domaizon comprend 4 CR INRA, un MC et en moyenne 4 à 5 thésards et post-doc. Sa cohésion repose sur des objets communs (communautés planctoniques) et des approches communes (notamment le couplage entre approches écosystémiques et expérimentales). Elle représente l UMR dans des groupes de travail en écologie aquatiques (GDR «réseaux trophiques aquatiques») et dans le «cluster environnement» (projet 4 «biodiversité»). - Equipe BV : Bassin versant et transfert de sédiments Animé par D. Trevisan (IR), elle est inchangé depuis 2005 (2 INRA, 3 Enseignants-Chercheurs, en moyenne 2 thésards); elle se différencie nettement par ses objets d étude (des écosystèmes terrestres et des sols plus ou moins anthropisés

12 12 formant bassin versant) et par les disciplines de base mobilisées (hydrologie, sciences du sol). L équipe a en charge de caractériser et de modéliser les transferts de matières et de pollutions à partir de bassins représentatifs des grands modes d'occupation des sols. Elle représente l UMR dans les réseaux nationaux et européens s intéressant à phosphoreenvironnement et à la pollution diffuse agricole. -Equipe RITOXE : Ressources Ichtyologiques et écotoxicologie des Ecosystèmes lacustres Cette équipe est la plus nouvelle; elle comprend 8 scientifiques, dont 2IR INRA et 1 PR avec 5 thèses soutenues pendant le quadriennal. Elle s intéresse aux bases biologiques de la bio-indication et de la gestion des ressources piscicoles. L équipe, dont la cohérence est en construction, rassemble des démarches sur la qualité du milieu aquatique, l écotoxicologie et des études sur la fonctionnalité des populations d espèces clés (écogénétique, écophysiologie, production, conservation ) avec un objectif de gestion et d indicateurs. Elle est animée par A. Bouchez (CR) avec l appui de A. Champigneulle (IR). La principale plus-value attendue de la création de cette équipe est un rapprochement des recherches sur l effet des principaux facteurs de forçage des milieux aquatiques : forçages par les xénobiotiques, forçages climatiques et trophiques et impacts de la pêche et des pratiques de gestion piscicoles. Le point fort à développer est la caractérisation d impacts de ces stresseurs à divers niveaux d organisation de l écosystème. La création de l équipe s accompagne d un renforcement du partenariat avec le pôle Lyonnais. RITOXE représente l UMR dans les réseaux traitant de méthodologie (DCE), de taxonomie (Réseau de Systématique: R-Syst) ou de gestion piscicole (CSP puis ONEMA). Au niveau du laboratoire, l équipe assure la réflexion sur la gestion piscicole comme facteur de contrôle de l état des écosystèmes lacustres et une veille sur les polluants émergents La politique d animation L animation cherche à renforcer la cohérence scientifique et technique de l unité et à faire émerger des évolutions thématiques basées sur une analyse partagée des enjeux. Trois outils sont utilisés pour cela: les séminaires (cf annexe 5) : outre les séminaires classiques de culture scientifique (animés par R Tadonléké), la nouveauté est l introduction du séminaire annuel techniciens-chercheurs sur les résultats des suivis Lacs, séminaire annuel thésards et de séminaires de partenariat (EDYTEM, Université Genève, Inst. Forel, CEMAGREF Lyon) soit en relation avec des recherches fondamentales (exemple: séminaire «RPE- matière organique» B.Pepin-Donnat,2005) soit en relation avec la demande sociétale (exemples : changement climatique et Lacs, séminaires, PCB et poisson cf ) les «soutiens ciblés»: soutiens financiers aux jeunes chercheurs, à des projets innovants, aux thèses les «groupes de travail»: ils sont pérennes (ORE lacs, assurance qualité) ou temporaires en relation avec des projets transversaux (exemples: «indicateurs Lacs -DCE» ou «Recherche finalisée»). Un groupe de travail a été mis en place en 2006 pour jeter les bases d un projet intégrateur, hors ORE, sur la «caractérisation et traçages des matières organiques des bassins aux lacs» (voir 1.2) Gouvernance du laboratoire (les documents de base sont disponibles sur demande et lors de la visite) - Gestion des ressources matérielle et financière (responsable INRA E. Delalex, TR) Les gestions INRA et UdS sont distinctes. Pendant le quadriennal, la gestion du budget INRA (cf Annexe 6) a fortement évolué vers une mutualisation des ressources globales, doublée d une incitation à une mutualisation par équipe (la dotation de l attribution des «Parts Chercheur Individuelles» se fait dorénavant par équipe, chaque équipe gérant ensuite la redistribution). Les prélèvements sur les contrats de recherche sont désormais supprimés et diverses charges ne sont plus individualisées. Depuis 2008, les prestations de service sont quasi réduites à zéro et la répartition des financements obtenus grâce aux suivis des lacs est modifiée, avec attribution d une somme forfaitaire pour chaque responsable d un thème et mutualisation des sommes restantes (pour le soutien ciblé). L Unité prend aussi en charge les frais, hors expérimentations, liés aux doctorants (comités de thèse, colloques, soutenance..), participe à des financements de matériel (CPG ), aide à des innovations. Le soutien financier de l'uds et de l'assemblée des Pays de Savoie (au titre du BQR) comprend des allocations doctorales, des contributions pour des investissements et pour l'organisation de colloques (cf Annexe 6 bis). La dotation annuelle attribuée aux membres universitaires du CARRTEL au titre du contrat quadriennal après prélèvements des services centraux s'élève à Cette somme est partagée à égalité entre les universitaires du CARRTEL (cf Annexe 6 ter) mais les ressources principales sont apportées par les contrats de recherche obtenus auprès de l'anr, de collectivités territoriales et de partenaires privés, notamment industriels. - Formation permanente des personnels et des thésards (responsable V Mottin, TR) Un plan de formation annuel est établi en concertation. Techniciens et scientifiques bénéficient des formations. Les thésards participent plutôt à des écoles-chercheurs (bioinformatique, modélisation, isotopes). En anglais, une formation de base hebdomadaire est assurée pour le personnel technique et les thésards et des séances intensives sont réalisées une à 2 fois par an, pour scientifiques et thésards. Une session spéciale (entraînement à l oral) a été réalisée pour les scientifiques et les thésards avant un congrès important (ASLO). Enfin, la journée des doctorants se fait dorénavant en anglais (cf Annexe 7) avec un scientifique extérieur invité (exemples : Y. Couteaudier déléguée régionale INRA ; G. Lacroix, CNRS).

13 13 - Hygiène et de Sécurité (animateurs P. Chifflet TR, et A. Millery IE) Grâce à l effort réalisé sur les 2 sites et à l analyse des risques, les conditions de travail se rapprochent des normes en vigueur. Un livret d accueil est donné à chaque nouvel arrivant ainsi que des fiches à valider concernant les produits utilisés et les conditions de travail, en laboratoire ou sur le terrain. Les efforts techniques portent notamment sur les changement des extracteurs des sorbonnes, la construction d un local séparé pour récupérer les produits chimiques et les liquides souillés, la mise au norme des bâtiments pour accueillir les personnes à mobilité réduite, la mise en place d extracteurs d air dans la soute des produits chimiques commune aux divers laboratoires de l Université. En 5 ans, nous n avons pas eu d accidents graves. -Démarche qualité (animateur J Lazzarotto, IE) L engagement dans une démarche qualité date de 2004 et nous assure la traçabilité et la reproductibilité des méthodes de mesures et d analyses dans le cadre des suivis de lac et des programmes de recherche. L objectif prioritaire est que toutes les activités liées à l ORE soient inclues dans cette démarche qualité. Un groupe de travail Qualité priorise les actions à mener chaque début d année. Selon la dernière auto-évaluation, l avancement de l UMR dans la démarche qualité est de 94 % à 64 % dans les étapes 1 à 4 du niveau 1 du référentiel INRA. L audit de 2007 par la Mission Qualité de l INRA aboutit à des conclusions positives. Notre animateur est membre du bureau qualité du département de EFPA. 3. PRESENTATION ET ANALYSE DES REALISATIONS DU QUADRIENNAL 3.1. Points forts de la production scientifique L a production scientifique de l UMR comprend: des résultats académiques, des synthèses, des réalisations opérationnelles et de l aide à la décision publique (qui dépend de partenariats à long terme). Seuls des points marquants sont présentés ici, un bilan détaillé des résultats scientifiques, des projets financés, des thèses, est disponible dans le dossier des équipes (BV : Tableaux 1 et 2 ; BioFEEL 1, 2, 3, Tab 1 ; RITOXE; cf tableau projets). Un focus est cependant fait sur les thèses du quadriennal de l Unité (Tableau 2 ci-après). La production est présentée selon les priorités de recherche du quadriennal définies précédemment. - Processus écologiques et biodiversités. Les acquis concernent la diversité structurelle et fonctionnelle microbienne, ses facteurs de régulation et plus généralement le fonctionnement des réseaux trophiques pélagiques. Le décryptage de la diversité phylogénétique des procaryotes (039, 121, 037) et des picoeucaryotes unicellulaires (AP03bf, 016, 020, 029), des cyanobactéries (008, 028, 044), révèle une diversité parfois inattendue, inter et intra spécifique, de ces groupes peu accessibles à la taxonomie classique ainsi que l importance quantitative de certains groupes eucaryotes unicellulaires peu connus en milieu lacustre, parmi lesquels des groupes parasites (Thèse Mangot, 046). Les résultats obtenus constituent un progrès dans la connaissance des patrons de diversité en milieu lacustre à diverses échelles géographiques (du local au global); ils confirment le poids des groupes rares dans la biodiversité globale de ces communautés: ces groupes «portent» la diversité spécifique. Ces acquis récents contribuent à faire de nos milieux d étude des milieux de référence tout en alimentant les débats sur la biodiversité et la redondance fonctionnelle des espèces. Ils s accompagnent de connaissances nouvelles sur la structuration et les facteurs de régulation des communautés pélagiques lacustres. L étude des effets combinés de la lyse virale et de la prédation sur des communautés bactériennes (009, 019; 047; AP02bf) fournit un modèle de la complexité de ces régulations. Il ne s agit pas d une simple «addition» de processus car aux effets directs des processus biotiques s ajoutent des effets en retour dus à la réaffectation de ressources nutritives. Au sein des communautés microbiennes lacustres, les phases de prolifération de certains microorganismes, notamment les blooms de cyanobactéries (117) ou de microalgues filamenteuses automnales (Anneville et al., 2002), constituent des phénomènes écologiques importants, révélateurs d autres types de régulation. Ainsi, les phases de prolifération de Microcystis aeruginosa, espèce caractérisée par la grande plasticité de son génome et sa capacité à occuper des environnements très divers (028), se traduisent par la sélection, au sein de chaque écosystème, d un nombre limité de génotypes (025, 044). Les capacités adaptatives de ces génotypes semblent parfois liées à la production de toxines (026) La diversité et l organisation des réseaux microbiens influencent le fonctionnement global du lac mais l intégration des résultats obtenus au niveau microbien, sur des pas de temps longs et à l échelle du système entier, reste un défi scientifique majeur. Notre contribution à l étude de cette connexion entre communautés microbiennes et niveaux trophiques supérieurs repose sur des marqueurs trophiques (isotopes stables et acides gras). Ces marqueurs permettent de déterminer les sources et les voies de transferts de nutriments (C, N) dans les réseaux trophiques, des producteurs primaires jusqu aux poissons, tout en précisant le rôle joué par la boucle microbienne (017; 118; 128). Ils informent ainsi sur l importance fonctionnelle du carbone d origine terrestre dans le soutien de la production piscicole lacustre actuelle du lac d Annecy (128). Des comparaisons entre lacs mettent en évidence le rôle structurant majeur de la taille des lacs sur leur métabolisme carboné (balance photosynthèse-respiration, 123) ainsi que les modifications engendrées par les apports en nutriments. Une contribution substantielle et originale du quadriennal réside aussi dans la mise au point de l application de l outil marqueur isotopique à des échantillons archivés (écailles de poissons, 123) ou des restes fossiles (macro-restes de zooplancton, 41) permettant l étude rétrospective des réponses des réseaux trophiques et flux de nutriments, aux perturbations anthropiques. On montre ainsi que la balance photosynthèse-respiration est largement modifiée lors des processus