Différences dans la réponse d'une communauté benthique méditerranéenne soumise à une sédimentation élevée d’origine naturelle ou anthropique Rachel HERMAND 3e année de doctorat Sous la direction de: Chantal Salen-Picard Laboratoire d’accueil: UMR CNRS 6540 DIMAR Centre d’océanologie de Marseille Financement: Port Autonome de Marseille Région Provence-Alpes-Côte-D'azur

LES INVERTEBRES BENTHIQUES DANS LES ÉCOSYSTÈMES MARINS Invertébrés benthiques Ressources alimentaires Graf, 1992 Marsh et Ténore, 1990 ? Granulométrie Gayraud et al., 2003 Pérès et Picard, 1964 Reflètent les conditions environnementales locales Fixes ou peu mobiles Durée de vie = quelques années Borja, 2000 Dauvin, 2006 Roberts, 1998 Rosenberg, 2004.... Darnaude et al., 2003 Maillon important de réseaux trophiques

? FOS 2XL: Port Autonome de Marseille CONTEXTE TECHNIQUE Travaux d’aménagement portuaires FOS 2XL: Port Autonome de Marseille Réglementation en vigueur: Convention internationale de PARIS 1992 (dite Convention OSPAR) Immersion sur 7,2 km² par 60 m de fond au sud du Golfe de Fos. Contamination < N1 Géode Dragages de 6.106 m3 de sédiment Pour mémoire, un port tel que Bordeaux a dragués 8 944 000 en 1994, 6 663 000 en 1995; et 6030 en 1996 St Nazaire, Nantes , 10 211 000 en 1996 ?

Structure des communauté OBJECTIFS 1) Améliorer la connaissance des interactions: faune benthique-habitat et ressources SEDIMENT: Texture Nourriture FAUNE: Structure des communauté Fonctionnement ? 2) Identifier les phénomènes mis en jeu dans la restauration du milieu impacté par un apport sédimentaire massif

STRATÉGIE Quantité et qualité de la MOP sédimentaire Texture du sédiment Pigments chlorophylliens Glucides Lipides Protéines Carbone total Signature en 13C et 15N Azote Carbone organique Composition de la communauté macrobenthique Densité totale Proportion des principaux taxons Diversité spécifique Dynamique de population Classiquement, nous surveillons l’état de la faune vivant dans les sédiments parce que, les animaux benthiques (c’est-à-dire ceux qui vivent dans le sédiment) sont le reflet principal de l’état de santé du milieu. Nous avons choisi de mesurer la densité et la biomasse de la population tous les 2 ou trois mois. Nous mesurons également la diversité spécifique et la diversité fonctionnelle de cette population pour la caractériser plus précisémment. Ceci est effectué en même temps aux trois stations dont je viens de vous parler et, ces paramètres faunistiques sont en parralèle reliés aux paramètres physico-chimiques du sédiment. Nous évaluons dans le sédiment la granulométrie et la porosité pour en apprécier la texture mais aussi les teneurs en carbone, en azote et en matière organique totale. Seulement, toute la matière organique que l’on trouve dans le sédiment n’est pas utilisable par les animaux. Pour caractériser sa digestibilité, nous évaluons les quantités de protéines, de glucides et de lipides. Mais aussi les quantités d’acides aminés disponibles qui reflètent au mieux la qualité nutritionnelle de la matière organique sédimentaire. Pour améliorer notre connaissance des facteurs de la restauration nous cherchons également à connaître l’origine de la matière organique par l’utilisation des isotpes stables comme marqueurs: est-ce qu’elle a était dans les sédiments clapés, a-t-elle été apportée par le Rhône, par la sédimentation in-situ? Granulométrie Porosité totale

Apports naturels Apports anthropiques 2 CAS: APPORTS SEDIMENTAIRES NATURELS / APPORTS ANTHROPIQUES Apports naturels Le Rhône Aléas climatiques Apports permanents mais irréguliers 7,4.106 t de MES .an-1 (Pont et al., 2002) Facteur structurant des communautés benthiques (Salen-Picard et al. 1997; Salen-Picard and Arlhac 2002) Apports anthropiques Travaux de dragages Restauration après colonisation 6.106 m3 Densité= 1.2 7,2.106 t de granulométrie équivalente au site d’accueil et « contamination » équivalente au site d’accueil

15 campagnes de prélèvement entre mars 2004 et juillet 2006 ÉCHANTILLONNAGE PA SLT Fos SLT Rhône 15 campagnes de prélèvement entre mars 2004 et juillet 2006

RESULTATS

I- Effets des apports sédimentaires

I- Effets des apports sédimentaires Sur la texture du sédiment VASES Larsonneur, 1977 Granulométrie Proportion de « silts »

I- Effets des apports sédimentaires Sur la communauté benthique Rejets Témoin Rhône Vases terrigènes côtières (Pérés & Picard, 1964)

I- Effets des apports sédimentaires Sur la composition spécifique

II- Effets des différents types d’apports sédimentaires

II- Effets des différents types d’apport sédimentaire Sur la porosité de la couche superficielle du sédiment Porosité

II- Effets des différents types d’apport sédimentaire Les variations saisonnières Densité de la communauté

III- Restauration de la communauté soumise au dépôt des déblais de dragages

Restauration au niveau « sédiment » III- Restauration de la communauté soumise au dépôt des déblais de dragages Restauration au niveau « sédiment » Médiane 1er et 3e quartiles

Zone perturbée Zone témoin III- Restauration de la communauté soumise au dépôt des déblais de dragages Zone perturbée Zone témoin Reprise des variations saisonnières 18-20 mois Densité peu élevée avec variations saisonnières « normales » 1 espèce dominante 6 mois Colonisation terminée Lumbrineris latreilli Sternaspis scutata Laonice cirrata Levinsenia sp. Aricidea claudiae 34 mois Restauration incomplète

IV- Interactions entre les facteurs biotiques et abiotiques

Interactions entre les facteurs biotiques et abiotiques   Chla active/ Pigments chloro I/S Capacité trophique (Prot/glu) C/N Porosité <4µm (%) 4<<63µm (%) Densité totale (ind/0.1m²) -0.072 -0.092 0.279 0.039 -0.311 0.348 -0.469 N=66 N=68 N=41 N=55 N=23 Nombre d'espèce /0.1m² -0.100 0.055 0.163 0.134 -0.525 0.364 -0.570 Laonice cirrata (ind/0.1m²) 0.1579 0.0131 0.4098 0.2888 -0.603 0.5519 -0.6972 Levinsenia (ind/0.1m²) -0.1282 0.1708 -0.2416 -0.259 -0.104 -0.523 0.6089 Lumbrineris latreilli (ind/0.1m²) -0.0355 0.2189 -0.0662 0.0152 -0.63 0.2056 -0.486 Sternaspis scutata (ind/0.1m²) 0.2607 -0.151 0.6406 0.2812 -0.101 0.7113 -0.5664 Diminution des particules les plus fines Diminution de la densité de certaines espèces Corrélations à différentes échelles + colinéarité des variables explicatives

CONCLUSIONS

Apports sédimentaires: Les 2 types: Le fleuve: Les déblais de dragages: modification de la teneur en particules fines pas de modification de la communauté (à grande échelle) une densité de population + élevée avec présences d’espèces caractéristiques En période de faible débit des variations saisonnières de faible amplitude L’atténuation des variations saisonnières sous l’effet de succession d’espèces Excès d’un taxon: annélides polychètes au dépens des crustacés Perturbation dont les effets graves sont restés à court terme Interactions faune - MOP sédimentaire Résumer les interactions: descripteur adapté de la faune pour l’intégrer ensuite dans une analyse de type régression multiple Questions: L’ estimation des apports solides du Rhône reste encore très difficile Un régime du fleuve plus élevé aurait–il amélioré les capacités de restauration la communauté?

Merci…