1 Variations spatiale et temporelle de l’herbier à Posidonia oceanica (L.) Delile (Baie de La Revellata-Calvi- Corse) Sylvie Gobert

2 Les phanérogames marines plantes à fleurs colonisant les fonds marins surface mondiale: ½ km² disséminées dans tous les océans du monde

3 Adaptations des phanérogames au milieu marin vivre en milieu halin croître submergée système d’ancrage reproduction définition

4 Définition des phanérogames marines Plantes à fleurs vivant complètement submergées en eau salée, ancrées sur le substrat et capable dans ces conditions de croître et de se reproduire.

5 Taxonomie monocotylées six familles  Hydrocharitaceae  Posidonaceae  Cymodoceae  Zosteraceae  Ruppiaceae  Zannichelliaecea une cinquantaine d’espèces

6 Morphologie Quatre organes: tiges feuilles racines organes reproducteurs

7 Ensemble mono ou poly spécifiques Herbiers Syringoduim isoetifolium Thalassia hemprichii

8 stabilisation du sédiment, protection contre les tempêtes protection des côtes contre l’érosion abris, substrat pour une multitude d’espèces point de départ de chaînes alimentaires Rôles des herbiers

9 Menaces régression de sa surface altérations de sa vitalité

10 En Méditerannée Posidonia oceanica (L.) Delile (la posidonie) espèce endémique 0 et 40 m 25 à km² Écosystème clé des eaux côtières et une ressource importante pour la pêche

11 nuisances naturelles restreintes En Méditerannée  compétition  broutage

12 Paracentrotus lividus Sarpa salpa

13 En Méditerannée nuisances d’origines anthropiques  actions mécaniques  rejets  contaminations

14 Corse Calvi 8700 km² 1000 km de côte (pas de 1m) herbiers à P. oceanica plus de ha N herbiers à P. oceanica plus de ha

15 Corse N N bonnes conditions écologiques  population réduite  activités indrustrielles faibles répartition des herbiers dépend des facteurs environnementaux

16 La Baie de La Revellata 10 km de côte (pas de 1m) superficie 240 ha  herbier: 178 ha (74%)  sable: 14 ha (6%)  roche: 49 ha (20%) N Calvi Spano Revellata 42°34N 8°44E * Golfe de Calvi

17 Contexte du travail Bay (1975) But : préciser l’importance et le rôle des posidonies en milieu marin travail pionnier

18 Une quinzaine d’années plus tard Densité (nombre pousses. m-²) 407 ± ± 146 Longueur des feuilles (cm) 39 ± ± 15 Indice foliaire (m 2 feuille. m -2 substrat ) 9 ± 4 7 ± 2  30% *  20% *  15% * * variations significatives

19 Objectif 1 définir la vitalité de l’herbier et ses changements depuis 1975 évaluation de l’amplitude des variations temporelles détermination de l’effet des facteurs environnementaux déterminer si les différences mesurées entre 1975 et 1992 sont la mesure d’une variation interannuelle ou au contraire la mesure d’une régression de l’herbier

20 régulièrement à partir de -10 m 10 pousses Techniques utilisées chaque pousse disséquée et mesurée biométrie

21 Biométrie P. oceanica 1 Longueur totale 1 Dissection et mesures juv int adul abcdefgh 2 trace d’altération L gaine Pds sec feuilles Pds sec épiphytes largeur 2 Lyophilisation et pesée

22 Calculs des paramètres qui caractérisent l’herbier  densité biométrie  nombre total de feuilles  longueurs maximum et moyennes  surface foliaire (cm²/pousse)  coefficient A (%)  biomasses foliaires et épiphytes  indice foliaire ( m² feuille /m² substrat ) Entre 1992 et 1999

23 pluviosité ensoleillement lumière au niveau de l’herbier température de l’eau mât météo nutriments (colonne et l’eau interstitielle) Facteurs environnementaux instruments Météo-France Aéroport Sainte Catherine sondes installées à STARESO Entre 1992 et 1999

24 Cycle annuel biomasse de feuilles (g PS.pousses -1 ) apparition des feuilles chute des feuilles croissance des feuilles

25 périodes exemple: la biomasse des feuilles Déc Fév Nov minimum Fév Juin Mai Maximum Variations interannuelles

26 amplitudes exemple: la biomasse des feuilles 1,3 1,9 1,7 Maximum Variations interannuelles

27 J F M A 1996 J F M A 1999 Exemple de variations interannuelles biomasse des feuilles (g PS. pousses -1 ) conditions météorologiques

28 Causes des variations interannuelles  observations  mesures coups de vent réguliers eaux troubles teneurs en nutriments élevées (février 1999 : maximum NO NO 3 - ) chlorophylles élevées (Frangoulis 2001) température de l’eau basse

29 Vents du N-E Interprétation Eaux profondes Nutriments Chlorophylles Lumière Température Croissance Biomasse des feuilles

30 Evolution de l’herbier entre 1975 et Densité (nombre pousses. m-²) 407 ± ± 146 Longueur des feuilles (cm) 39 ± ± 15 Indice foliaire (m 2 feuille. m -2 substrat ) 9 ± 4 7 ± 2  15% *  30% *  20% * * variations significatives

31 Evolution de l’herbier entre 1975 et Densité (nombre pousses. m-²) 407 ± ± 130 Biomasse foliaire (g PS feuille. m -2 ) 448 ± ± 124 Indice foliaire (m 2 feuille. m -2 substrat ) 9 ± 4 9 ± 3  ns

32 Caractéristiques de l’herbier environnement  eaux claires  faible disponibilité en nutriments herbier de La Revellata  dense  croissance élevée  forte biomasse

33 Objectif 2 Dans quelle mesure le sédiment peut être une source de nutriments ? détermination de l’existence de flux de nutriments depuis le sédiment vers la colonne d’eau quantification des flux de nutriments depuis le sédiment vers la colonne d’eau

34 Tuyaux 2 techniques in situ Cloche  100 cm 10 cm 15 cm 30 cm 50 cm Nutriments   pompe cloche poche à volume variable

35 Exemple: NO 2 +NO 3 15:00 Juin cm 15 cm 30 cm 50 cm 100 cm 15:00 Octobre cm 15 cm 30 cm 50 cm 100 cm température de l’eau plus froide concentrations en nutriments plus élevées

36 Quantification des flux Flux journaliers moyens annuels - 31 µmol. m -2. j -1 de NO 2 - NO µmol. m -2. j -1 de NH µmol. m -2. j -1 de HPO 4 2- Besoins journaliers. m -2 chez P.oceanica (Lepoint et al., 2002) 1500 µmol N (150 µmol P) 20% des besoins journaliers

37 Résumé 2 objectifs 2. Déterminer dans quelle mesure le sédiment peut être une source de nutriments 1. Définir la vitalité de l’herbier et ses changements depuis 1975

38 1. Définir l’état de santé de l’herbier et ses changements depuis 1975 Mesures entre 1992 et 1999 Résultats Préciser le cycle annuel Déterminer l’amplitude des variations interannuelles Expliquer l’origine de ces variations Caractériser l’herbier de la Baie de La Revellata Méthodes Conclusions A 10m de profondeur, la vitalité de l’herbier n’est pas affectée depuis 1975, pas de changements significatifs

39 2. Déterminer dans quelle mesure le sédiment peut être une source de nutriments MéthodesTuyaux - cloche Résultats Existence des flux de nutriments du sédiment vers la colonne d’eau Effet barrière joué par les feuilles Estimation des flux de nutriments depuis le sédiment vers la colonne d’eau Conclusions Les flux de nutriments depuis le sédiment vers la colonne d’eau peuvent fournir environ 20% des besoins journaliers des feuilles de P. oceanica

40 Conclusions 1. Herbier de la Baie de La Revellata densité élevée production élevée milieu pauvre en nutriments  colonne d’eau  eau interstitielle Densité (pousses.m -2 ) Baie de La Revelatta: 450 Banyuls 535 Port-Cros 317 Ischia 351 Olbia 240 Production foliaire (mg PS.pousse -1. an -1 ) Baie de La Revelatta: 1605 Banyuls 920 Port-Cros 1230 Ischia 1320 Olbia 920 Nutriments (i.e. Azote µmol L -1 ) Baie de La Revelatta: 6.9 Espagne 297

41 Conclusions biomasse production nutriments stratégies ? nutriments 1 Lepoint 2001 nutriments 2 Lepoint et al Alcoverro, Romero, Pergent nutriments 3 Ce travail

42 Conclusions P. oceanica Méditerranée changements climatiques pollution espèces invasives L’utilisation de l’herbier comme bioindicateur de l’état général de milieu marin n’est possible que si on tient compte des variations interannuelles variations interannuelles entité

43 Conclusions phanérogames marines ressources régressions homme l’étude des variations de l’herbier son étude en général est difficile suite aux stratégies qu’il développe