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- Fluctuations et perturbations, naturelles et anthropiques, des écosystèmes marins - Présenté par : Charlotte Combe, Ghjuvan Grimaud et Jérôme Sespedes.

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1 - Fluctuations et perturbations, naturelles et anthropiques, des écosystèmes marins - Présenté par : Charlotte Combe, Ghjuvan Grimaud et Jérôme Sespedes 1 20 cm 8 cm 1,25 cm

2 Daprès Karl & Trenberth, Température globale (°C) Concentration de CO 2 (ppmv) Températures CO 2 Année Evènements extrêmes Daprès Intergovernmental panel on climate change, 2007 Ecosystèmes littoraux sensibles à lélévation de température. Daprès Pascual et al, 1995 ; Salat & Pascual, Evolution de la température océanique durant le 20 ème siècle : +1,5°C à +3°C. Méditerranée : +1°C ( ).

3 3 AnnéeEchelleLocalisationEspècesTaxaPériodeCauses suspectées 1983 locale La Ciotat (mer de Ligurie) Corallium rubrum Eunicella singularis Cnidaire Fin de lété 1993locale Sicile (Italie du Sud) Paramuricea clavata CnidaireFin de lété 1999 régionale Mer de Ligure, Provence Cotes de la Provence 7 espèces 12 espèces 4 espèces Corallium rubrum Cnidaire Porifère Bryozoaire Cnidaire Fin de lété- début de lautomne Anomalies thermiques/Stress physiologique/agents pathogènes 2003 régionale Golf de Gènes, Provence, Corse- Sardaigne, Golf de Naples, Côtes Catalanes 9 espèces 2 espèces 5 espèces Cnidaire Porifère Bryozoaire Bivalve Fin de lété – début de lautomne Anomalies climatiques/agents pathogènes Daprès Stenseth et al, 2002; Harvell et al, 1999; Perez et al, 2000; Lasker et al, Supporting Information. La communauté coralligène, fortement impactée par de nombreux évènements de mortalité de masse. Ingénieurs décosystèmes !

4 4 Mortalités de masse en Méditerranée : des causes inconnues. Anomalies climatiques (fin de lété, début de lautomne) Evènements de mortalité de masse Ex : 1999, 2003 Daprès Perez et al, )Températures > niveau de tolérance thermique 2)Températures stress physiologiques 3)Virulence des microorganismes Hypothèses évoquées : Eté : Stratification thermale de la colonne deau !! Contraintes énergétiques (physiologiques) !

5 NAO ? Série temporelle de température : , Iles Medes T T 0-80 Ta 0-80 Ecart à la moyenne annuelle de température de T 0-80 (°C) Années °C/an en moyenne °C/an en surface Stratification ? Augmentation des anomalies Saison estivale Mois 5

6 Probabilité dévènements de température extrême >> Stratification plus forte et plus longue Seuil de 18°C à 20 m Combien de temps ? jours/an 6 Mois 4,7

7 Disque de SecchiProxy de la quantité de nourriture disponible Echelle Locale Echelle Régional 1997, 1999, 2003T > 6.5°C Harmelin et al., 1994 ; Pérez et al., 2000 ; Romano et al., 2000 Mortalité massive de Paramuricea clavata (Risso, 1826) Nombre de jours Secchi >18 m Nombre de jours >18°C à 20 m // ± 3.39 jours ± 3.21 jours Peu de nourritureStratification 500 km N 7

8 High temperature / High food Ambient temperature / High food High temperature / Ambient food Ambient temperature / Ambient food 83 % Jour % Jour 130 Non significatif Mortalité partielle 8

9 Seuil de biomasse 35,6% % de biomasse perdue Jours Courbe seuil High temperature / Ambient food High temperature / High food 9

10 Hypothèse contrainte énergétique Balance énergétique respiration / manque de nourriture Même seuil & Corrélation biomasse perdue / mortalité partielle Ajout de nourriture = pas de perte 10

11 Chevaldonné & Lejeusne, 2003 Quid des autres hypothèses ? Vibrio AK-1 thermodépendant Températures létales Stress physiologique Exemple : Mysidacés de grottes sous- marines Pas de perte de biomasse ! Martin et al., µm Cerrano et al., 2010 Pérez et al.,

12 Manque de séries à long terme Effets sur le cycle de vie ? Survie des larves ? Metapopulations ? Effets sur lécostystème ?La baseline ? Ballesteros, 2006 Linares, 2006 Les blooms mucilagineux ? Substitution à des formes méridionales ? Contrainte énergétique Stress physiologique 12

13 Ballesteros E. (2006) Mediterranean Coralligenous assemblages : a synthesis of present knowledge. Oceanography and Marine Biology : An Annual Review 44, Harvell C.D. (1999). Emerging marine diseases : Climate links and anthropogenic factors. Science 285 : Intergovernmental Panel on Climate Change (2007) Climate Change 2007 : Contribution of Working Group I to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Cambridge Univ Press, Cambridge, UK : Garrabou J., Pérez T., Sartoretto S., Harmelin J.G. (2001). Mass mortality event in red coral (Corallium rubrum, Cnidaria, Anthozoa, Octocorallia) population in the Provence region (France, NW Mediterranean). Marine Ecology Progress Series 217 : Karl T.R., Trenberth K.E. (2003) Modern Global Climate Change. Science 302 : Lasker H.R. (2005) Gorgonian mortality during a thermal event in the Bahamas. Bull Mar Sci, 76 : Pascual J., Salat J., Palau M Evolution de la température de la mer entre 1973 et 1994, près de la côte catalane. Colloque scientifique Okeanos 95 : la Méditerranée, variabilités climatiques, environnement et biodiversité. Montpellier. Parmensan C. (2006) Ecological and Evolutionary Responses to Recent Climate Change. Annu. Rev. Ecol. Syst 37 : Pascual J., Salat J., Palau M. (1995). Evolution de la température de la mer entre 1973 et 1994, près de la côte catalane. Colloque scientifique Okeanos 95 : la Méditerranée, variabilités climatiques, environnement et biodiversité. Montpellier. Perez T., Lejeusne C., Garrabou J., Chevaldonné P., Bensoussan N., Romano J.C., Laubier L., Harmelin J.G. Changement global et vulnérabilité des écosystèmes marins côtiers. Le cas de la Méditerranée nord-occidentale. 16èmes Rencontres Régionales de lEnvironnement. Session 2 – Atelier 2 – Les écosystèmes face aux changements climatiques. Perez T., Garrabou J., Sartoretto S., Harmelin J.G., Francour P., Vacelet J. (2000). Mortalité massive dinvertébrés marins : un événement sans précédent en Méditerranée Nord-Occidentale : Romano J.-C., Bensoussan N., Younes W.A.N. & Arlhac D. (2000). Anomalie thermique dans les eaux du golfe de Marseille durant lété Une explication partielle de la mortalité dinvertébrés fixes ? C. R. Acad. Sc. Paris, Sc. Vie 323 : Stenseth N.C, Mysterud A., Ottersen G., Hurrell J.W., Chan K.S., Lima M. (2002) Ecological Effects of Climate Fluctuations. Science 297 :

14 Merci pour votre attention 14

15 15 Occurrences dévènements extrêmes de température Daprès Supporting Information

16 % colonies avec mortalité partielle High temperature / Ambient food High temperature / High food Ambient temperature Mortalité partielle 16

17 High foodAmbient food Ambient temperature 18,9°C / 452 C/L 3,2 zooplankters/L 18,9°C / 321 C/L 0,3 zooplankters/L High temperature 23°C / 452 C/L 3,2 zooplankters/L 23°C / 321 C/L 0,3 zooplankters/L Conditions dexpérience 17


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