L`impact des changements hydrologiques sur la communauté

Report
Programme GELAMED
Impact des changements hydrologiques sur les
communautés zooplanctoniques de l’Étang de Berre
Floriane DELPY
Avec Marc PAGANO, Jean BLANCHOT et Delphine THIBAULT-BOTHA
Université d’Aix-Marseille, Institut Méditerranéen d’Océanologie, CNRS, IRD, Campus de Luminy, Case 901,
13288 Marseille, cedex 09
GELAMED
UMR 5119 - Ecosym
Introduction
Matériel et Méthodes
Résultats et Discussion
Conclusion
CONTEXTE HISTORIQUE DE L’ÉTANG DE BERRE
1/23
N
DIRECTIVE
2006
EUROPÉENNE 2006
Eau : 1,2 x 109 m3 a-1
Limon : 60 000 t a-1
Plan Barnier
Touloubre
CENTRALE
EDF
Arc
1993
Étang
de
Berre
Urbanisation massive
Sidérurgie
1970
CENTRALE EDF
Eau : 3,3 x 109 m3 a-1
Limon : 520 000 t a-1
1966
1966
CARONTE
ROVE
Industries
pétrochimiques et
chimiques
1945
Tunnel du Rove
Canal de Caronte
Mer Méditerranée
5 km
Introduction
Matériel et Méthodes
Résultats et Discussion
Conclusion
CONTEXTE HISTORIQUE DE L’ÉTANG DE BERRE
DIRECTIVE 2008
2006
EUROPÉENNE 2006
Eau : 1,2 x 109 m3 a-1
Limon : 60 000 t a-1
Plan Barnier
1993
Étude du zooplancton par financement EDF
Cervetto (1995)
(© www.crau-et-camargues.fr, modifié)
Urbanisation massive
Sidérurgie
1970
CENTRALE EDF
109
m3
a-1
Eau : 3,3 x
Limon : 520 000 t a-1
1966
1966
(© P.Pochard, modifié)
(© B.Harat, modifié)
Industries
pétrochimiques et
chimiques
1945
Tunnel du Rove
Canal de Caronte
(© E.Tardy, modifié)
Suivi 2008-09 :
Réponse
de la communauté
zooplanctonique
de l’Étang de Berre
face aux
changements
hydrologiques ?
1/23
Introduction
Matériel et Méthodes
Résultats et Discussion
CONTEXTE HISTORIQUE DE L’ÉTANG DE BERRE
2010
DIRECTIVE 2008
2006
EUROPÉENNE 2006
Eau : 1,2 x 109 m3 a-1
Limon : 60 000 t a-1
Plan Barnier
1993
Urbanisation massive
Cervetto (1995)
Suivi 2010-12 :
Étude des proliférations
du zooplancton gélatineux
dans l’Étang de Berre ?
1970
Eau : 3,3 x 109 m3 a-1
Limon : 520 000 t a-1
1966
1966
Industries
pétrochimiques et
chimiques
1945
Tunnel du Rove
Canal de Caronte
1/23
Étude du zooplancton gélatineux par financement Liteau
/ Fondation Total / Région PACA
Étude du zooplancton par financement EDF
Sidérurgie
CENTRALE EDF
Conclusion
GELAMED
Introduction
Matériel et Méthodes
Résultats et Discussion
Conclusion
STATIONS D’ÉTUDE
-2008 et 2009 : Suivi Mensuel
-2010 et 2011 : Suivi Bimensuel
CENTRALE
EDF
Depuis 2008
SA1
SA2
SA3
CARONTE
Port
de Bouc
Ponteau
Mer Méditerranée
2/23
-SA1 (5 m)
Apports en eau douce de la
Centrale EDF
-SA2 (7 m)
Situation intermédiaire
-SA3 (9 m)
Apports en eau marine par le
Canal de Caronte
Depuis 2010
-Port-de-Bouc (7 m)
Intermédiaire entre Mer et
Lagune
-Ponteau (17 m)
Point de Contrôle
Introduction
Matériel et Méthodes
Résultats et Discussion
Conclusion
SUIVI IN SITU
3/23
Paramètres environnementaux
CTD
Profils verticaux
Bouteille Niskin
(surface et fond)
Analyse par
fluorimétrie
Sels nutritifs
(NH4, NO2, NO3,
PO4 et SiO4)
Température
Salinité
Atténuation de la
lumière
Chlorophylle a
Phytoplancton
(B. Becker)
N
CTD
5 profondeurs
(96 mesures par
jour)
0°
330 °
30 °
35
30
25
300 °
60 °
20
15
10
5
Température
Salinité
O
270 °
90 °
0
35
30
25
20
15
10
5
5
0
5
10
15
20
30
35
E
10
15
240 °
120 °
20
25
2010
2011
30
210 °
35
150 °
180 °
(© EDF, modifié)
25
Traitement des
données
météorologiques
S
Vents
Précipitations
Introduction
Matériel et Méthodes
Résultats et Discussion
Conclusion
SUIVI IN SITU
Zooplancton
4/23
Comptage à la loupe binoculaire
(> 80 µm)
Traits verticaux
Zooplancton gélatineux
(> 700 µm)
Traits horizontaux
Introduction
Matériel et Méthodes
Résultats et Discussion
Conclusion
ÉCOSYSTÈME PLANCTONIQUE DE L’ÉTANG DE BERRE
SA3
5/23
Température (°C)
Profondeur (m)
28
0
24
-2
20
-4
1980-90
(Gaudy et al.,
1995)
16
12
-6
-8
8
4
34
Salinité
Profondeur (m)
0
-2
-4
36 32
32
30 1947-48
28 (Mars,
1949)
28 26
24
24
22
-6
-8
20 20
1980-90
16 16 (Gaudy et al.,
1995)
18
3
Introduction
Matériel et Méthodes
Résultats et Discussion
Conclusion
ÉCOSYSTÈME PLANCTONIQUE DE L’ÉTANG DE BERRE
Concentration en azote dissous (µM)
a
2010 2011
a
30
a
20
b
b
10
b
c
b
0
Hiver Printemps
2,5
Eté
Automne
Hiver Printemps
Eté
Automne
Concentration en phosphate (µM)
b
2010 2011
2,0
1,5
c
b
a
1,0
0,5
a
a
c
a
0,0
Hiver Printemps
Eté
Automne
Hiver Printemps
Eté
Automne
6/23
SA1, SA2 et
SA3
Surface et
Fond
Introduction
Matériel et Méthodes
Résultats et Discussion
Conclusion
ÉCOSYSTÈME PLANCTONIQUE DE L’ÉTANG DE BERRE
100
Concentration en chlorophylle a
(µg L-1)
50
2008-09
40
1980-90
(Gaudy
et al.,
30
1995)
7/23
Abondance en zooplancton
(x 103 ind m- 3)
300
2010-11
250
200
180
150
20
100
10
0
50
0
1992-93
(Cervetto,
1995)
Introduction
Matériel et Méthodes
Résultats et Discussion
Conclusion
ÉCOSYSTÈME PLANCTONIQUE DE L’ÉTANG DE BERRE
8/23
Concentration en chlorophylle a (µg L-1)
b
2010 2011
50
40
30
b
a
20
a
a
10
a
a
SA1, SA2 et
SA3
Surface et
Fond
a
0
Hiver Printemps
Eté
Automne
Hiver Printemps
Eté
Automne
Abondance en zooplancton (x 103 ind m- 3)
b
100
b
80
60
SA1, SA2 et
SA3
a
c
40
a
c
a
20
c
0
Hiver Printemps
Eté
Automne
Hiver Printemps
Eté
Automne
Introduction
Matériel et Méthodes
Résultats et Discussion
Conclusion
ÉCOSYSTÈME PLANCTONIQUE DE L’ÉTANG DE BERRE
Méroplancton
Holoplancton
Larves méroplanctoniques
Copépodes
Autre holoplancton
POISSONS
9/23
Œufs
(© www.diatomloir.eu,
modifié)
Larves
(© www.diatomloir.eu,
modifié)
120
100
80
60
40
20
0
Adultes
(© Lakko Marseille,
modifié)
MOULES
Abondance en zooplancton (ind m-3)
SA1,SA2,SA3 b
a
Hiver
Printemps
Rotifères
(© www.balikyetistir.com, modifié)
2010-11
a
a
Eté
Automne
Copépodes
(© SciencePhotoLibrary, modifié)
Larves
(© H. Laguerre, modifié)
Cladocères
Adultes
(© Benutzer:Darkone,
modifié)
(© W. van Egmond, modifié)
Introduction
Matériel et Méthodes
Résultats et Discussion
Conclusion
ÉCOSYSTÈME PLANCTONIQUE DE L’ÉTANG DE BERRE
Printemps
Larves méroplanctoniques
Copépodes
Autre holoplancton
54,3 %
47,1 %
8,0 %
37,7
%
37,7%
120
100
80
60
40
20
0
41,8 %
Été
11,1 %
Abondance en zooplancton (ind m-3)
SA1,SA2,SA3 b
2010-11
a
Hiver
Hiver
9/23
Printemps
a
a
Eté
Automne
Automne
c
23,2
%
23,2c%
55,0 %
53,3 %
23,5 %
%
23,5
9,1 %
35,9 %
Introduction
Matériel et Méthodes
Résultats et Discussion
Conclusion
ÉCOSYSTÈME PLANCTONIQUE DE L’ÉTANG DE BERRE
10/23
Cervetto,
1992-93
Brachionus
plicatilis
(© www.balikyetistir.com, modifié)
Acartia tonsa
(© SciencePhotoLibrary, modifié)
Cladocères
(© W. van Egmond, modifié)
Cirripèdes
(© VisualUnlimited/Corbis, modifié)
Bivalves
(© H. Laguerre, modifié)
Annélides
(© www.diatomloir.eu, modifié)
Introduction
Matériel et Méthodes
Résultats et Discussion
Conclusion
ÉCOSYSTÈME PLANCTONIQUE DE L’ÉTANG DE BERRE
10/23
2008-11
Brachionus
plicatilis
Acartia tonsa
(© SciencePhotoLibrary, modifié)
Cladocères
(© W. van Egmond, modifié)
Cirripèdes
(© VisualUnlimited/Corbis, modifié)
Bivalves
(© H. Laguerre, modifié)
Annélides
(© www.diatomloir.eu, modifié)
(© www.balikyetistir.com, modifié)
Entrée
d’espèces
marines
Acartia
clausi
(© Observatoire Océanologique
Paracalanus spp. Centropages typicus Chaetognathes
(© Kochi University, modifié)
de Villefranche-sur-Mer, modifié)
(© Institute of Marine Research of Norway, modifié) (© MicrOscOpies.com MicrOscOpies.org
Mikroscopia.com, modifié)
Introduction
d’espèces
allochtones
Eurytemora affinis
(© C. E. Lee, modifié)
Pseudodiaptomus marinus
(© Leibniz-Institut für Ostseeforschung Warnemünde, modifié)
Proliférations du
zooplancton
gélatineux
Aurelia aurita
Mnemiopsis leidyi
(© L. Viatour, modifié)
(© H. U. Riisgaard, modifié)
Introduction
Matériel et Méthodes
Résultats et Discussion
Conclusion
LE CTENOPHORE Mnemiopsis leidyi (AGASSIZ, 1865)
11/23
Espèce eurytherme (de 2 à 32 °C) et euryhaline (de 2 à 38) (Kremer, 1994 ; Fuentes et al.,
2010), tolérante à de faibles teneurs en oxygène (~1 mg O2 L-1) (Decker et al., 2004).
(© A. Migotto, modifié)
2006-07
1982
1999
2005
20031990
2009
Milieux côtiers, estuaires, golfes, baies et lagunes
Sites d’origine
Sites d’introduction
(© D. Dalet / D-maps.com, modifié)
Introduction
Matériel et Méthodes
Résultats et Discussion
Conclusion
ÉCOLOGIE DE Mnemiopsis leidyi DANS L’ÉTANG DE BERRE
12/23
Présence hivernale des stades juvéniles de ces deux espèces
A. aurita
Larves
nd
Adultes
nd
Larves
nd
Adultes
nd
M. leidyi
Abondance
(ind 100 m-3)
> 10
2-10
<2
A. aurita
Larves
Adultes
nd
nd
> 300
100-300
< 100
nd
Larves
M. leidyi
Adultes
nd
Introduction
Matériel et Méthodes
Résultats et Discussion
Conclusion
ÉCOLOGIE DE Mnemiopsis leidyi DANS L’ÉTANG DE BERRE
12/23
Succession des proliférations des stades adultes de ces deux espèces
A. aurita
Larves
nd
Adultes
nd
Larves
nd
Adultes
nd
M. leidyi
Abondance
(ind 100 m-3)
> 10
2-10
<2
A. aurita
Larves
Adultes
nd
nd
> 300
100-300
< 100
nd
Larves
M. leidyi
Adultes
nd
Introduction
Matériel et Méthodes
Résultats et Discussion
Conclusion
ÉCOLOGIE DE Mnemiopsis leidyi DANS L’ÉTANG DE BERRE
13/23
Abondance en zooplancton (ind m-3)
120
2010-11
100 SA1,SA2,SA3 b
80
60
40
20
0
a
Hiver
Printemps
a
a
Eté
Automne
Période de prolifération de M. leidyi
Hiver
23,2 %
Larves méroplanctoniques
Copépodes
Autre holoplancton
Printemps
Été
54,3 %
47,1 %
Automne
9,1 %
Chute de la proportion en copépodes
Introduction
Matériel et Méthodes
Résultats et Discussion
COMPARAISON AVEC LA ZONE CÔTIÈRE
Port de Bouc
De 0 à 197
ind 100 m-3
Centrale EDF
Température
8 - 24 °C
Salinité
20 - 38
Chlorophylle
0,3 - 13 µg L-1
14/23
Berre
De 1 à 2 621
ind 100 m-3
Température
4 - 28 °C
Salinité
15 - 35
Chlorophylle
1 - 39 µg L-1
Ponteau
0
ind 100 m-3
Température
11 - 22 °C
Salinité
31 - 38,5
Chlorophylle
0,3 - 11 µg L-1
Conclusion
Mer Méditerranée
Introduction
Matériel et Méthodes
Résultats et Discussion
Conclusion
COMPARAISON AVEC LA ZONE CÔTIÈRE
15/23
Baie de Marseille Station SOMLIT (Service d’Observation en Milieu LITtoral)
Profondeur = 60 m
Caractéristiques du site
- Apports du Rhône à
l’Ouest
- Apports atmosphériques
urbains
- Émissaire des eaux
usées traitées de Cortiou
Marseille
Embouchure
du Rhône
Mer Méditerranée
Émissaire
de Cortiou
Mars 1994 = Début du
suivi des paramètres
physicochimiques
2004 = Début du suivi de
la communauté
zooplanctonique
Introduction
Matériel et Méthodes
Résultats et Discussion
Conclusion
COMPARAISON AVEC LA ZONE CÔTIÈRE
26
24
22
20
18
16
14
12
10
16/23
Température (°C)
2010
Surface
Fond
Salinité
38,8
38,6
38,4
38,2
38,0
37,8
37,6
37,4
2,5
2,0
2010
Surface
Fond
Concentration en chlorophylle a (µg L-1)
2010
Surface
Fond
1,5
1,0
0,5
0,0
Jan
Fév Mars Avr
Mai
Juin
Juil Août Sept
Oct
Nov
Déc
Introduction
Matériel et Méthodes
Résultats et Discussion
COMPARAISON AVEC LA ZONE CÔTIÈRE
20000
Conclusion
17/23
Abondance (ind 1000 m-3)
2010
15000
10000
5000
P
H
Y
T
O
P
L
A
N
C
O
N
Siphonophores
Méduses
Chaetognathes
Analyses
M.Laguia (M2)
F.Jehenne (M1)
L.Jaugeon (M1)
Obelia spp.
(© Win vaan Egmond, modifié)
Eutonina scintillans
(© WORMS for SMEBD, modifié)c
0
Jan Fév Mars Avr Mai Juin Juil Août Sept Oct Nov Déc
Flaccisagitta enflata
(© plankton.kf.u-tokai.ac.jp, modifié)
Chelophyes spp.
(© Schuchert, modifié)
Abylopsis spp.
(© Hopcroft/UAF/NOAA/CoML, modifié)
Introduction
Matériel et Méthodes
Résultats et Discussion
Conclusion
COMPARAISON AVEC LA ZONE CÔTIÈRE
25000
20000
15000
10000
5000
18/23
Abondance (ind 1000 m-3)
2010
Salpes
Appendiculaires
P
H
Y
T
O
P
L
A
N
C
O
N
Analyses
M.Laguia (M2)
F.Jehenne (M1)
L.Jaugeon (M1)
Salpa spp.
(© www.biology.duke.edu, modifié)
0
Jan Fév Mars Avr Mai Juin Juil Août Sept Oct Nov Déc
Thalia
democratica
(© Wrobel, modifié)
Oikopleura spp.
(© Hopcroft/UAF/NOAA/CoML, modifié)
Fritillaria spp.
(© www.pac.dfo-mpo.gc.ca, modifié)
Introduction
Matériel et Méthodes
Résultats et Discussion
Conclusion
COMPARAISON AVEC LES ÉTANGS DE BAGES-SIGEAN ET DE THAU 19/23
Programme GELAMED
(Liteau/Fondation Total ; chef de projet : Delphine Bonnet, Université de Montpellier 2)
Montpellier
Étang de
Berre
Étang de
Thau
Narbonne
Marseille
Étang de
Bages-Sigean
Mer Méditerranée
Introduction
Matériel et Méthodes
Résultats et Discussion
Conclusion
COMPARAISON AVEC LES ÉTANGS DE BAGES-SIGEAN ET DE THAU 20/23
Abondance de M. leidyi (ind 100 m-3)
1200
Étang de Berre
1000
800
M. leidyi
présent toute
l’année, mais
moins abondant
600
400
200
0
Étang de Bages-Sigean
12000
* = 0 ind 100m-3
10000
M. leidyi présent
ponctuellement,
mais plus
abondant
8000
6000
4000
2000
nd
0
Jan-10
nd
* ** *
Mai-10
Sept-10
Jan-11
nd
** * **
Mai-11
Sept-11
Jan-12
Introduction
Matériel et Méthodes
Résultats et Discussion
Conclusion
COMPARAISON AVEC LES ÉTANGS DE BAGES-SIGEAN ET DE THAU 21/23
Salinité
Concentration en chlorophylle a (µg L-1)
20
40
Berre
Bages-Sigean
Bages-Sigean
Thau
a
15
30
10
20
b
5
10
Berre - Présence de M. leidyi
Bages-Sigean - Absence de M. leidyi
Bages-Sigean - Présence de M. leidyi
Thau - Absence de M. leidyi
b
b
0
0
0
5
10
15
20
Température (°C)
25
30
Présence
Absence
de M. leidyi de M. leidyi
Présence de M. leidyi
• pour des salinités entre 10 et 35
• pour de fortes valeurs en chlorophylle a (> 2 µg L-1)
Introduction
Matériel et Méthodes
Résultats et Discussion
Conclusion
22/23
Réponse de l’écosystème planctonique face aux derniers changements hydrologiques
• Salinité > 15
• Phytoplancton
, et donc Eutrophisation
• Diversification et « Marinisation » de la communauté zooplanctonique
Introduction d’une espèce invasive : Mnemiopsis leidyi
Caractéristiques de la population de M. leidyi
• Distribution temporelle
Larves en hiver et adultes en été
• Distribution spatiale
Absent des zones côtières
Absent de l’Étang de thau
Présent dans les Étangs de Bages-Sigean et de Berre
• Milieux saumâtres et eutrophes favorables à l’établissement et au
développement de la population de M. leidyi
Introduction
Matériel et Méthodes
Résultats et Discussion
Conclusion
23/23
Quel futur pour l’Etang de Berre ?
2012
2013
Février
Mars
Disparition de
Mnemiopsis leidyi
(© www.biodev.obs-vlfr.fr, modifié)
Apparition de
Beroe ovata
Disparition de
Mnemiopsis leidyi
Juin
?
Octobre
Octobre
Novembre
Novembre
Retour de
Beroe ovata ?
MERCI DE VOTRE
ATTENTION

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