K. K. Hammerstrom, W. J. Kenworthy, P. E. Whitfield, M. F. Merello Camilo Arias Morgane Didry Centre dOcéanologie de Marseille Université de la Méditerranee.

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1 K. K. Hammerstrom, W. J. Kenworthy, P. E. Whitfield, M. F. Merello Camilo Arias Morgane Didry Centre dOcéanologie de Marseille Université de la Méditerranee Aix-Marseille II Dynamiques de réponse et de rétablissement des herbiers à Thalassia testudinum et Syringodium filiforme et des macroalgues dans une expérience de perturbations occasionnées par un bateau à moteur Response and recovery dynamics of seagrasses Thalassia testudinum and Syringodium filiforme and macroalgae in experimental motor vessel disturbances 1

2 Introduction Expérience dexcavationExpérience de remplissageConclusions Banc de corail Porites sp. Thalassia testudinum Syringodium filiforme Macroalgues Substrat : sable, roches dénudées Espèces de faible profondeur : 10-15 cm en marée basse 1-1,5 m en marée haute Température de leau : 9-23 C° en hiver 28-34 C° en été L écosystème Macroalgues Rhodobiontes, Chlorobiontes ou Chromobiontes ? 2 Magnoliophytes

3 Introduction Expérience dexcavationExpérience de remplissageConclusions Thalassia testudiniumSyringodium filiforme http://www.junglekey.frhttp://ian.umces.edu 3

4 Introduction Expérience dexcavationExpérience de remplissageConclusions Une influence anthropogénique bateaux à moteur et voiliers Les endommagements créés par les ancres, les hélices et la coque des bateaux cicatrices Disturbance 4

5 Introduction Expérience dexcavationExpérience de remplissageConclusions Détérioration de la matrice des rhizomes Ablation du sédiment Milieu stérile et sans végetation Destruction mécanique de lhabitat Les conséquences Effets secondaires : Erosion induite par le vent, les ondes et les courants Plus sensible aux ouragans 5

6 www.seagrasswatch.org Florida Keys National Marine Sanctuary 6

7 Zone détude Florida Keys National Marine Sanctuary 7

8 Introduction Expérience dexcavationExpérience de remplissageConclusions Evaluer limpact (destructif) induit par des helices de bateau à travers deux expériences de simulation : 1. Expérience dexcavation 2. Expérience de remplissage Le but 1) La profondeur dexcavation affecte-t-elle le taux de rétablissement de la macrophyte ? 2) Le remplissage affecte-t-il le taux de rétablissement de la macrophyte ? Questions 8

9 Introduction Expérience dexcavation Expérience de remplissageConclusions Méthodologie 20 parcelles de terrain : 4 traitements : - contrôle (pas de perturbation du sédiment) - 10 cm - 20 cm - 40 cm 8 dates de surveillance : (Excavation des sédiments et de la biomasse présente sur et sous le sol) 20002001200220032005 Septembre (Démarrage) Janvier MaiAvril Mai Septembre 9

10 A : 1200 m 2 Parcelles 50x150 cm Series de 4x5 Distance entre parcelles : 2- 10 m Les 4 traitements ont été assignés aléatoirement dans chaque rangée. Contrôle 10 cm 20 cm 40 cm 10

11 Introduction Expérience dexcavation Expérience de remplissageConclusions Collecte et analyse des données Nombre de rhizomes Couverture de macroalgues Profondeur de la cicatrice Mai 01 Août 02 Tests statistiques : - ANOVA - Kruskall-Wallis - Tukey Mai 01 Août 02 Mai 03 Avril 05 11

12 Résultats Modèles de rétablissement différents 12 Introduction Expérience dexcavation Expérience de remplissageConclusions Excavations > 10 cm : effets significatifs sur le nombre de rhizomes des deux macrophytes : -Inférieur pour Thalassia - supérieur pour Syringodium La réduction du nombre de rhizomes dure au maximum 2 ans. Pour Thalassia testudinum, alors quelle dure 5 ans pour Syringodium filiforme.

13 13 Comme pour les rhizomes, la couverture de macroalgues est réduite dans les excavations les plus profondes. Mais les impacts persistent ici pendant 5 ans. Recouvrement au même taux que Thalassia testudinum. Modèle saisonnier ? Introduction Expérience dexcavation Expérience de remplissageConclusions Pic du à de nombreuses macrophytes en dérive qui se sont accrochées aux parcelles.

14 14 Mai 01 : Profondeurs significativement différentes entre « contrôle/10cm/20cm » et 40cm Aout 02 : Aucune différence entre chaque parcelle Introduction Expérience dexcavation Expérience de remplissageConclusions

15 Introduction Expérience dexcavation Expérience de remplissageConclusions Discussion Thalassia testudinum : - caractéristiques morphologiques - croissance végétative (Olesen, 2004) - architecture du rhizome - profondeur critique entre 10 et 20cm Syringodium filiforme : - avantage compétitif à court terme - réponse de surcompensation (Williams, 1987) - exposition à la lumière - moins de compétition pour lespace « Macroalgues » : facilitent la recolonisation dherbiers à Thalassia testudinum sur substrats dénudés et stabilisent le substrat (Whitfield, 2002) corrélation entre les lents recouvrements dans les excavations les plus profondes. 15

16 IntroductionExpérience dexcavation Expérience de remplissage Conclusions 20002001200220032005 Septembre (Démarrage) Janvier MaiAvril Mai SeptembreAoût 1. Contrôle (Pas de perturbation du sediment) 2. Remplissage Roche calcaire (~0.6 cm de diamètre) 3. Sans remplissage 6 Replicats par traitement (n=18) À 25 m de lexpérience dexcavation. Méthodologie Cicatrices de propulseur simulées (Profondeur : 30 cm) Roche native Stablilise la surface du sédiment 16

17 A : 300 m 2 Parcelles 50x150 cm Series de 3x6 Distance entre parcelles : 2- 3 m Distribution Aléatoire Remplissage Sans remplissage Contrôle Mesures Densité de Rhizomes (short-shoot) de chaque espèce dherbier Couverture des macroalgues Profondeur dexcavation 17

18 Résultats Thalassia testudinum Syringodium filiforme 2005 Densités les plus elevées Remplie : 319.0 shoots m 2 Pas remplie : 318.1 shoots m 2 Contrôle : 295 shoots m 2 Dominance de pas remplie par rapport à remplie Expérience dexcavation à 20 et 40 cm Remplie ~ Pas remplie 18

19 Macroalgues Couverture: pas de forte variation Expérience dexcavation Le materiau de remplissage semble avoir un effet inhibiteur pendant les premières années. Pas remplie IntroductionExpérience dexcavation Expérience de remplissage Conclusions Dominance de remplie depuis la troisième année Expériences dexcavation les plus profondes (40 cm) 19

20 Profondeur Sans remplissage : diminution de 27.6 cm à 12.2 cm (2000) Lexpérience de remplissage na jamais montré de différence significative avec le contrôle. Pas dérosion par flux deau ou compression par poids. IntroductionExpérience dexcavation Expérience de remplissage Conclusions 20

21 IntroductionExpérience dexcavation Expérience de remplissage Conclusions Analyse Influence sur la réponse de rétablissement des herbiers Effet (-) sur S. filirome Effet (+) sur T.testudinumUne meilleure réponse en réalité Substrat pas très triche en nutriments Inhibition mécanique par la grosseur de la roche Haut degré dintégration clonale et moins de dépendance des nutriments du substrat. 21

22 Thalassia testudinum est plus sensible à la perturbation de profondeur que Syringodium filiforme. Lutilisation de roche calcaire ninhibe pas la récupération de lespèce climax Thalassia testudinum dans les perturbations expérimentales. IntroductionExpérience dexcavationExpérience de remplissage Conclusions 22

23 IntroductionExpérience dexcavationExpérience de remplissage Conclusions Larchitecture des herbiers et leurs stratégies daccroissement ne leur permet pas de pousser assez profond dans le sédiment fauché. Les disturbances plus profondes abiment les rhizomes. Les effets de la disturbance persistent et la structure des communautés ne retourne pas à un état non perturbé, ce qui affecte le fonctionnement de lécosystème. Encore des études à réaliser : La restauration Macroalgues Pas de données en 2004 Utilisation de labréviation Yr pour year (année) Critiques Retour à court terme du fonctionnement de lécosystème Résilience à long terme du système pour résister aux futures perturbations 23

24 Bibliographie Clinton J. Dawes, John Andorfer (1997) Regrowth of the seagrass Thalassia testudinum propeller Aquatic Botany 59 139-155 Williams SL (1987) Competition between the seagrasses Thalassia testudinum and Syringodium filiforme in a Caribbean lagoon. Mar Ecol Prog Ser 35 : 91–98 www.albamar.net Seagrass-Watch monitoring program www.seagrasswatch.org 24

25 MERCI DE VOTRE ATTENTION Musée sous-marin de Cancún (absolutcaribe.com) 25