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Post-exchange zooplankton in ballast water of ships entering the San Francisco Estuary Daprès larticle de Choi et al., Journal of plankton research (2005).

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1 Post-exchange zooplankton in ballast water of ships entering the San Francisco Estuary Daprès larticle de Choi et al., Journal of plankton research (2005). Atelier "Invasions et transferts biologiques"

2 0 kilomètres 200 Ports échantillonnés dans lEstuaire de San Francisco et le nombre déchantillons deaux de ballast collectés dans chaque port (entre parenthèses) Etats-Unis

3 Contexte Organismes marins installés : élimination presque impossible Volume mondial d'eaux de ballast transféré = 10 t/a Contenu des eaux de ballast : organismes aquatiques ( stades de vie) jusqu'à espèces par jour une nouvelle espèce étrangère toutes les 14 semaines s'installe dans la Baie de San Francisco Invasions : problèmes environnementaux, économiques, sur la santé humaine estuaire altéré limitation en ressources disponibles Déchargement des eaux de ballast estuaire envahi par des espèces non natives espèces natives en déclin En Californie (2000), échange des eaux de ballast dans locéan obligatoire diminution des risques dinvasion 10

4 Contexte Pourquoi cette étude ? - comprendre lefficacité des échanges des eaux de ballast - déterminer les efforts de réduction dinvasions biologiques Objectifs de létude - bilan sur lefficacité de léchange des eaux de ballast dans locéan - bilan de létat actuel des eaux de ballast : région source, type de navire, méthodes de vidange utilisées - fréquence darrivée des eaux de ballast - échantillonnage du zooplancton pour qualifier et quantifier les espèces transportées et déversées - origine des espèces introduites

5 Matériel et méthodes Sélection des bateaux Sources : National Ballast Information Clearinghouse San Francisco Marine Exchange fournit les données quotidiennes sur le trafic des navires Agents de la Commission des terres de létat de Californie aident à léchantillonnage

6 Matériel et méthodes Sélection des bateaux Sources : National Ballast Information Clearinghouse San Francisco Marine Exchange fournit les données quotidiennes sur le trafic des navires Agents de la Commission des terres de létat de Californie aident à léchantillonnage Données recensées Etat descale, Port descale, Date darrivée, Nom du navire, Type de navire, Derniers pays et port descale, Volume déchargé et non, Méthode de vidange utilisée…

7 Matériel et méthodes VraquiersPorte-conteneurs Période déchantillonnage entre mi-mai 2002 et mi- juin 2003 entre août 2001 et juillet 2002 Lieu déchantillonnage 6 ports différentsport dOakland Méthode de prélèvement prélèvement manuel dans les réservoirs avec un filet (ø = 30 cm, maille = 80µm) volume minimum = 0.5m³ pompe puis eau déversée dans un filet (maille = 80µm) Nombre déchantillons 49 de 48 vraquiersaoût 2001 (3) et juillet 2002 (15) Navires échantillonnés

8 kilomètres 200 Ports échantillonnés dans lEstuaire de San Francisco et le nombre déchantillons deaux de ballast collectés dans chaque port (entre parenthèses) Oakland (7) Sacramento (13) Stockton (12) Richmond (9) Pittsburg (4) Redwood City (4)

9 Matériel et méthodes VraquiersPorte-conteneurs Période déchantillonnage entre mi-mai 2002 et mi- juin 2003 entre août 2001 et juillet 2002 Lieu déchantillonnage 6 ports différentsport dOakland Méthode de prélèvement prélèvement manuel dans les réservoirs avec un filet (ø = 30 cm, maille = 80µm) volume minimum = 0.5m³ pompe puis eau déversée dans un filet (maille = 80µm) Nombre déchantillons 49 de 48 vraquiersaoût 2001 (3) et juillet 2002 (15) Navires échantillonnés

10 Résultats et Discussion Eaux de ballast Variation de la durée de voyage des vraquiers selon leur provenance survie des espèces transportées via les eaux de ballast varie Echanges effectués à mi-chemin Région source prédominante : Asie Méthodes déchange - méthode de déballastage – remplissage utilisée par : 2/3 des vraquiers tous les porte-conteneurs - méthode de pompage Efficacité des méthodes

11 Abondance du zooplancton, classé par groupe taxonomique, dans les eaux de ballast des vraquiers ayant utilisé la méthode de déballastage – remplissage (A) ou la méthode de pompage (B) 400 Abondance / m³ Calanoid copepod Oithonid copepod Oncaeid copepod Harpacticoid copepod Copepoda nauplii Barnacle larvae Others

12 Résultats et Discussion Statut des espèces trouvées dans les eaux de ballast : - espèce introduite - espèce inconnue - espèce résidente - espèce non résidente Copépodes = espèces les plus représentées dans les eaux de ballast Navires provenant dun même port dorigine composition en zooplancton semblable Abondance moyenne de zooplancton non natif < 100 individus par m³ Oithona similis : espèce résidente la plus présente

13 Résultats et Discussion Renouvellement > 95% des eaux de ballast originelles pas 95% des espèces éliminées - pompage : vers le haut espèces au fond sont moins sujettes aux échanges - déballastage - remplissage : vers le bas moins dopportunités déchapper au déballastage Abondance du zooplancton : Déballastage – remplissage < Pompage Autres sources de variation de labondance de zooplancton - région dorigine - efficacité des échanges Autre but des échanges océaniques - compromettre létat physiologique en augmentant le stress environnemental diminution des risques dinvasion

14 Résultats et Discussion Nécessité détudes comparables et plus nombreuses Manque de rigueur - méthode déchantillonnage - nombre déchantillons - période déchantillonnage - type de réservoirs - origine des échantillons - prélèvement des eaux déchantillonnage

15 Perspectives Contrôle des espèces introduites via les eaux de ballast Traitements mécaniques - filtrage - non rejet des eaux de ballast - conservation des eaux de ballast pendant une longue période Traitements physiques - ions de cuivre et dargent produits par électrolyse - désinfection aux rayons ultraviolets - utilisation des différences température/salinité Traitements chimiques - désinfection au chlore - produits chimiques et des biocides - contrôle de la privation d'oxygène Traitements biologiques - involontaires - volontaires z

16 Perspectives Gestion des eaux de ballast - prévenir et réduire lintroduction d'organismes aquatiques nuisibles et d'agents pathogènes élimination à terme - renouvellement en eau profonde organismes moins nombreux et peu susceptibles de s'adapter à un nouvel environnement côtier ou à l'eau douce - renouvellement conjugué à d'autres pratiques de gestion - règles appliquées au niveau international Autre source dinvasion via les navires - espèces Hitch-hickers (fouling et clining)

17 Références Publications Pondella D.J., Chinn Z.K.J., Records of chameleon goby, Tridentiger trigonocephalus, in San Diego Bay, California. California Fish and Game [Calif. Fish Game]. Vol. 91, no. 1, pp Ruiz G.M. et al., Global spread of microorganisms by ships. Nature. Vol 408, pp Courchamp F., Clutton-Brock T., Grenfell B., Inverse density dependence and the Allee effect. TREE vol. 14, no. 10 October Anil A.C., A perspective of marine bioinvasion. Multiple dimensions of global environmental change. pp Internet

18 Autres exemples despèces introduites via les eaux de ballast Tridentiger trigonocephalus : Gobie caméléon Introduit dans la baie de San Francisco (origine : Pacifique asiatique) Hypothèses dintroduction : - eaux de ballast par des navires internationaux - œufs transportés via des huîtres importées à des fins daquaculture - œufs transportés via des espèces fouling Espèces pathogènes blooms pouvant contaminer les Hommes épidémies humaines Concentration du zooplancton : 200 individus par m³ Concentration des bactéries : 8,3 10 par m³ Bactérie Vibrio cholerae : introduite dans les eaux côtières d'Amérique latine (origine : Asie) Dinoflagellés : introduits dans les eaux australiennes (origine : Asie SE) 11

19 PaysVraquiersPorte- contneurs Japon241 Corée81 Chine68 Thaïlande3- Taiwan2- Nouvelle Zélande Australie -3 Pays-Bas-3 Mid-ocean5- Autres pays3- Origine des eaux de ballast des navires échantillonnés (vraquiers et porte-conteneurs) avant léchange dans locéan ouvert

20 Espèces introduites remplacement des espèces existantes occupation des niches écologiques vacantes Procédés favorisant linstallation dune espèce - mode de reproduction - large répartition des populations - kyste de résistance - absence de parasites - absence de prédateurs - taille minimale de linoculum = élément clef Effet Allee : relation positive entre le taux d'accroissement et la densité populations à faible effectif affectées probabilité dextinction augmente

21 Conférence internationale sur la gestion des eaux de ballast des navires Convention internationale sur la gestion des eaux de ballast adoptée (2004) - contrôle et gestion des eaux de ballast et sédiments des navires, rejet ne doit être effectué qu'au moyen de la gestion des eaux de ballast conformément aux dispositions de l'Annexe à la Convention - définit les conditions de renouvellement des eaux de ballast, compte tenu des directives élaborées par l'Organisation - invite l'Organisation à élaborer de toute urgence ces directives Aspects futurs liés au renouvellement des eaux de ballast - directives pourront être révisées compte tenu de l'évolution technique de renouvellement et/ou de l'apparition de nouvelles méthodes de gestion des eaux

22 Atlas des océans des Nations Unies Collaboration en matière d'information scientifique la plus ambitieuse facilitation de futures négociations sur des accords concernant les océans contribution à la lutte contre la détérioration des océans et à promouvoir leur développement durable Sujets traités : pêche, piraterie, efflorescence d'algues nuisibles, récifs coralliens en danger de dégradation moyen ou élevé, espèces envahissantes Pêche excessive, destruction des habitats côtiers et pollutions (industrielle, agricole et ménagère) mise en danger des poissons (= principale source de protéines animales dans l'alimentation humaine) mise en danger de la biodiversité marine et du climat de la planète Informations de l'Atlas sont classées par zones d'intérêt

23 Renouvellement des eaux de ballast Obtenir un renouvellement volumétrique effectif d'au moins 95 % des eaux de ballast Problèmes de sécurité du navire et de son équipage Dans les zones de grands fonds marins ou en haute mer moyen de limiter les risques de transfert d'organismes aquatiques nuisibles et d'agents pathogènes par l'intermédiaire des eaux de ballast des navires Concevoir des pratiques en matière de renouvellement des eaux de ballast en fonction - des conditions météorologiques - de la cargaison transportée - des conditions de stabilité Si eaux ne peuvent pas être déversées pour des raisons de sécurité, il faut que le capitaine le note dans le registre.

24 Méthodes de vidange Vidange des ballasts de 15 à 41 heures. Méthodes de renouvellement des eaux de ballast évaluées et acceptées par l'Organisation : - méthode séquentielle : procédé qui consiste à vider une citerne de ballast puis à la remplir avec de l'eau de ballast pour obtenir un renouvellement volumétrique de 95 % au moins - méthode du flux continu : procédé qui consiste à remplir d'eau propre une citerne de ballast en laissant l'eau déborder par un trop-plein ou autre dispositif - méthode de la dilution : procédé qui consiste à remplir d'eau propre par le haut de les citernes à ballast et à les vidanger simultanément par le fond (avec le même débit) La méthode du flux continu et la méthode de la dilution sont considérées comme des méthodes de pompage. En raison des tailles et des formes des navires, impossible daffirmer quelle méthode est la meilleure

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26 kilomètres 200 Ports échantillonnés dans lEstuaire de San Francisco et le nombre déchantillons deaux de ballast collectés dans chaque port (entre parenthèses) Oakland (7) Sacramento (13) Stockton (12) Richmond (9) Pittsburg (4) Redwood City (4)

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