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Fish and oil in the Lofoten–Barents Sea system: synoptic review of the effect of oil spills on fish populations. Elodie Trolet Célia Pastorelli M1 BEM.

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1 Fish and oil in the Lofoten–Barents Sea system: synoptic review of the effect of oil spills on fish populations. Elodie Trolet Célia Pastorelli M1 BEM année Dag Ø. Hjermann, Arne Melsom, Gjert E. Dingsør, Joël M. Durant, Anne Maria Eikeset, Lars Petter Røed, Geir Ottersen, Geir Storvik, Nils Chr. Stenseth. MARINE ECOLOGY PROGRESS SERIES juin 2007

2 INTRODUCTION Impact zones tempérées zones polaires Exploitation pétrolière, passage de tankers. Analyse des effets : - de létat physique de locéan; c - de la distribution spatiale des poissons reproducteurs; c - de la pêche; c - de la mortalité naturelle et des interactions entre espèces; c - subléthaux chroniques dû aux résidus de pétrole persistants. 3 stocks de poisson: Morue de lArctique Nord-Est Capelan de la Mer de Barent Hareng norvégien

3 LECOSYSTEME PELAGIQUE Lofoten-Barent : Mer de Barent Etroit plateau continental longeant la Norvège jusquau Lofoten Circulation océanique : courant côtier norvégien (NCC) courant atlantique norvégien (NAC) Structures à mesoéchelle (filaments, méandres et tourbillons)

4 LECOSYSTEME PELAGIQUE Ecologie des 3 stocks de poissons : MorueCapelanHareng site de ponte le long de la côte norvégienne localisation: advection puis migration période de ponte - grand - Lofoten ( 62°-71° N) - localisé - dans la colonne deau - grand - plus au nord ( 70° N) - localisé - sur fonds sableux - plus petit - plus au sud ( 58°-69° N) - éparpillé - sur le fond de lhiver au printemps larves Mer de Barent adultes Lofoten larves surface g Mer de Barent larves Mer de Barent adultes Mer de Norvège morue capelan hareng

5 EFFET DES DEVERSEMENTS DE PETROLE SUR LES POISSONS Estimation des effets Quantité de pétrole déversé Taille des côtes affectées Probabilité régionale dun impact Accent sur les conséquences de la pollution à long terme sur oeufs larves Adultes et juvéniles Capacité à éviter les hydrocarbures Etudes toxicologiques Effets des HAP augmentent avec la lumière

6 EFFET DES DEVERSEMENTS DE PETROLE SUR LES POISSONS LBS Plus basse DL μg.l -1 Concentration en hydrocarbures de 90 μg.l -1 aucun effet Densité du pétrole = 0,8-0, kg.m -3 Effets des dommages subléthaux (Scott et Sloman 2004) Ignorent les espèces fonctionnellement éteintes Souvent importants mais pas considérés Sensibilité à un déversement plus ou moins forte selon les espèces ex: œufs de hareng dans les sédiments Dispersants chimiques augmentent le niveau de toxicité sur les larves (Johansen et al. 2003)

7 CE QUI INFLUENCE LIMPACT DUN DEVERSEMENT DE PETROLE 1) Létat physique de locéan, principalement la circulation à mesoéchelle. Facteurs océanographiques écologiques rôle important dans lampleur de limpact Conditions océaniques Structures à mesoéchelle advection pétrole Œufs larves activité biologique marine Exemple: un tourbillon Modèle hydrodynamique de la circulation océanique (Johansen et al. 2003) structures à méso-échelle Néanmoins, utilisation questionnable: - durée trop courte - une seule simulation pour chaque période

8 2) Distribution des sites de ponte. Période et lieux de ponte changent suivant espèces conditions du milieu (courants, déversements de pétrole…) Densité des œufs détermine leur profondeur Proportion dœufs pondus en un lieu varie suivant les années explications possibles de cette variation température taille des stocks moyenne dâge de ponte prédation des œufs par le hareng ex: Capelan

9 3) Taille de la saison de ponte vue comme une conséquence écologique et évolutionniste de la pêche. Déversements de pétrole Pêche Impact sur les traits dhistoire de vie des populations Pression de la pêche ex: diminution de la diversité génétique Populations plus sensibles aux perturbations environnementales Induit changements Âge et taille à maturité Taux de croissance et investissement dans la reproduction Diminution de la capacité dadaptation et de réponse au stress

10 (Daprès le cours de M. Boudouresque) Conditions physiques influencent aussi distribution transport des oeufs et des larves

11 4)Mortalité naturelle et interactions entre espèces suite à la mortalité dû aux déversements. Mortalité naturelle importante varie beaucoup suivant les années les aires exemple de la morue: survie +++ à lest Eau froide protège du cannibalisme hypothèse: 20% dune population touchée par un déversement 20% milieu favorable milieu défavorable impact 0 Impact > 20% (Ciannelli et al. 2007)

12 4)Mortalité naturelle et interactions entre espèces suite à la mortalité dû aux déversements. Effets primaires Réduisent une classe dâge dune espèce Effets secondaires Interspecifiques (survivants de la classe dâge touchée) Intraspécifiques (proies, prédateurs, compétiteurs) Bottom-up Dépensation ( effets I) Compensation ( effets I) Top-down

13 5) Effets subléthaux chroniques dû aux résidus de pétrole persistants. Pétrole dans les sédiments effet sur espèces se nourrissant dorganismes benthiques espèces dont les embryons se développent dans les habitats intertidaux Sédimentation des résidus persistants de pétrole: - pour pétrole de forte densité faible densité - dans conditions océaniques calmes agitées Certains organismespeu ou pas affectés Dautres organismessujets à une contamination à long terme Adultes: effets subléthaux chroniques, tels: - changements du comportement - diminution de la fécondité (Scott et Sloman, 2004)

14 QUANTIFICATION DE LIMPACT DUN DEVERSEMENT SUR LES POISSONS Impact dun déversement dépend de beaucoup de facteurs régient par le hasard Donc incertitudes (du fait des processus stochastiques) dans les prédictions: Instabilité du flux des masses deaux État initial de la mer Forçage atmosphérique Johansen et al. considèrent lestimation de limpact dun déversement en un lieu pour une période Simulation Monte Carlo sur plusieurs facteurs simultanément

15 CONCLUSION Perturbation de courte durée I mpact peut savérer important Evaluation dun impact Requière beaucoup de facteurs Pas à très long terme

16 - Johansen Ø, Skognes K, Aspholm OØ, Østby C, Moe KA, Fossum P (2003) Uhellsutslipp av olje: konsekvenser i vannsøylen. (SINTEF) - Scott GR, Sloman KA (2004) The effects of environmental pollutants on complex fish behaviour : integrating behavioural and physiological indicators of toxicity. Aquat Toxicol - Ciannelli L, Dingsør GE, Bogstad B, Ottersen G, Chan KS,Gjøsæter H, Stiansen JE, Stenseth NC (2007) Spatial anatomy of species survival: effects of predation and climate-driven environmental variability. Ecology BIBLIOGRAPHIE - Cours de M. Boudouresque UE 39: Fluctuations et perturbations, naturelles et anthropiques, des écosystèmes marins.

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