Avec Marc PAGANO, Jean BLANCHOT et Delphine THIBAULT-BOTHA

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1 Avec Marc PAGANO, Jean BLANCHOT et Delphine THIBAULT-BOTHA
Programme GELAMED Impact des changements hydrologiques sur les communautés zooplanctoniques de l’Étang de Berre Floriane DELPY Avec Marc PAGANO, Jean BLANCHOT et Delphine THIBAULT-BOTHA Université d’Aix-Marseille, Institut Méditerranéen d’Océanologie, CNRS, IRD, Campus de Luminy, Case 901, Marseille, cedex 09 GELAMED UMR Ecosym

2 CONTEXTE HISTORIQUE DE L’ÉTANG DE BERRE
Introduction Matériel et Méthodes Résultats et Discussion Conclusion CONTEXTE HISTORIQUE DE L’ÉTANG DE BERRE 1/23 DIRECTIVE EUROPÉENNE Plan Barnier 2006 1970 1966 Tunnel du Rove Canal de Caronte Urbanisation massive Sidérurgie CENTRALE EDF Industries pétrochimiques et chimiques 1993 1945 N Touloubre CENTRALE EDF 2006 Eau : 1,2 x 109 m3 a-1 Limon : t a-1 Arc Étang de Berre 1966 Eau : 3,3 x 109 m3 a-1 Limon : t a-1 CARONTE ROVE 5 km Mer Méditerranée

3 de la communauté zooplanctonique de l’Étang de Berre
Introduction Matériel et Méthodes Résultats et Discussion Conclusion CONTEXTE HISTORIQUE DE L’ÉTANG DE BERRE 1/23 DIRECTIVE EUROPÉENNE Plan Barnier 2006 1970 1966 Tunnel du Rove Canal de Caronte Urbanisation massive Sidérurgie CENTRALE EDF Industries pétrochimiques et chimiques 1993 1945 2008 Étude du zooplancton par financement EDF 2006 Eau : 1,2 x 109 m3 a-1 Limon : t a-1 Cervetto (1995) Suivi : Réponse de la communauté zooplanctonique de l’Étang de Berre face aux changements hydrologiques ? (© modifié) 1966 (© P.Pochard, modifié) (© B.Harat, modifié) Eau : 3,3 x 109 m3 a-1 Limon : t a-1 (© E.Tardy, modifié)

4 Étude des proliférations du zooplancton gélatineux
Introduction Matériel et Méthodes Résultats et Discussion Conclusion CONTEXTE HISTORIQUE DE L’ÉTANG DE BERRE 1/23 Étude du zooplancton gélatineux par financement Liteau / Fondation Total / Région PACA 2010 DIRECTIVE EUROPÉENNE Plan Barnier 2006 1970 1966 Tunnel du Rove Canal de Caronte 1993 1945 2008 Étude du zooplancton par financement EDF 2006 Eau : 1,2 x 109 m3 a-1 Limon : t a-1 Suivi : Étude des proliférations du zooplancton gélatineux dans l’Étang de Berre ? Cervetto (1995) Cervetto Urbanisation massive Sidérurgie CENTRALE EDF Industries pétrochimiques et chimiques 1966 Eau : 3,3 x 109 m3 a-1 Limon : t a-1 GELAMED

5 STATIONS D’ÉTUDE 2/23 Depuis 2008 Depuis 2010 Mer Méditerranée
Introduction Matériel et Méthodes Résultats et Discussion Conclusion STATIONS D’ÉTUDE 2/23 2008 et 2009 : Suivi Mensuel 2010 et 2011 : Suivi Bimensuel CENTRALE EDF Depuis 2008 SA1 (5 m) Apports en eau douce de la Centrale EDF SA2 (7 m) Situation intermédiaire SA3 (9 m) Apports en eau marine par le Canal de Caronte SA1 SA2 SA3 CARONTE Depuis 2010 Port de Bouc Port-de-Bouc (7 m) Intermédiaire entre Mer et Lagune Ponteau (17 m) Point de Contrôle Ponteau Mer Méditerranée

6 Paramètres environnementaux
Introduction Matériel et Méthodes Résultats et Discussion Conclusion SUIVI IN SITU 3/23 Paramètres environnementaux Analyse par fluorimétrie CTD Profils verticaux Température Salinité Atténuation de la lumière Bouteille Niskin (surface et fond) Sels nutritifs (NH4, NO2, NO3, PO4 et SiO4) Chlorophylle a Phytoplancton (B. Becker) CTD 5 profondeurs (96 mesures par jour) Température Salinité Traitement des données météorologiques Vents Précipitations (© EDF, modifié)

7 Comptage à la loupe binoculaire
Introduction Matériel et Méthodes Résultats et Discussion Conclusion SUIVI IN SITU 4/23 Zooplancton Comptage à la loupe binoculaire (> 80 µm) Traits verticaux Zooplancton gélatineux (> 700 µm) Traits horizontaux

8 ÉCOSYSTÈME PLANCTONIQUE DE L’ÉTANG DE BERRE
Introduction Matériel et Méthodes Résultats et Discussion Conclusion ÉCOSYSTÈME PLANCTONIQUE DE L’ÉTANG DE BERRE 5/23 SA3 Mai 08 Août 08 Nov 08 Fév 09 Mai 09 Août 09 Nov 09 Fév 10 Mai 10 Août 10 Nov 10 Fév 11 Mai 11 Août 11 Nov 11 Température (°C) 28 24 -2 20 (Gaudy et al., 1995) 16 -4 Profondeur (m) 12 -6 8 -8 4 -2 -4 -6 -8 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 Salinité 36 (Mars, 1949) 32 28 Profondeur (m) 24 20 (Gaudy et al., 1995) 16 3

9 ÉCOSYSTÈME PLANCTONIQUE DE L’ÉTANG DE BERRE
Introduction Matériel et Méthodes Résultats et Discussion Conclusion ÉCOSYSTÈME PLANCTONIQUE DE L’ÉTANG DE BERRE 6/23 Concentration en azote dissous (µM) a 2010 2011 a SA1, SA2 et SA3 Surface et Fond a b b b c b Concentration en phosphate (µM) b 2010 2011 c b a a c a a

10 ÉCOSYSTÈME PLANCTONIQUE DE L’ÉTANG DE BERRE
Introduction Matériel et Méthodes Résultats et Discussion Conclusion ÉCOSYSTÈME PLANCTONIQUE DE L’ÉTANG DE BERRE 7/23 100 Concentration en chlorophylle a (µg L-1) Abondance en zooplancton (x 103 ind m- 3) (Gaudy et al., 1995) 180 (Cervetto, 1995) Jan 09 Mai 09 Jan 10 Mai 10 Mai 08 Sept 08 Sept 09 Sept 10 Jan 11 Mai 11 Jan 12 Sept 11

11 ÉCOSYSTÈME PLANCTONIQUE DE L’ÉTANG DE BERRE
Introduction Matériel et Méthodes Résultats et Discussion Conclusion ÉCOSYSTÈME PLANCTONIQUE DE L’ÉTANG DE BERRE 8/23 Concentration en chlorophylle a (µg L-1) b 2010 2011 SA1, SA2 et SA3 Surface et Fond b a a a a a a Abondance en zooplancton (x 103 ind m- 3) b SA1, SA2 et SA3 b a c c a a c

12 ÉCOSYSTÈME PLANCTONIQUE DE L’ÉTANG DE BERRE
Introduction Matériel et Méthodes Résultats et Discussion Conclusion ÉCOSYSTÈME PLANCTONIQUE DE L’ÉTANG DE BERRE 9/23 Méroplancton Holoplancton Larves méroplanctoniques Copépodes POISSONS Autre holoplancton Œufs (© modifié) Rotifères Larves (© modifié) (© modifié) SA1,SA2,SA3 b a Adultes a a (© Lakko Marseille, modifié) Copépodes MOULES (© SciencePhotoLibrary, modifié) Larves (© H. Laguerre, modifié) Cladocères Adultes (© W. van Egmond, modifié) (© Benutzer:Darkone, modifié)

13 ÉCOSYSTÈME PLANCTONIQUE DE L’ÉTANG DE BERRE
Introduction Matériel et Méthodes Résultats et Discussion Conclusion ÉCOSYSTÈME PLANCTONIQUE DE L’ÉTANG DE BERRE 9/23 Printemps Été 37,7 % Larves méroplanctoniques Copépodes Autre holoplancton SA1,SA2,SA3 b a a a Hiver c 23,5 % 23,2 % Automne

14 ÉCOSYSTÈME PLANCTONIQUE DE L’ÉTANG DE BERRE
Introduction Matériel et Méthodes Résultats et Discussion Conclusion ÉCOSYSTÈME PLANCTONIQUE DE L’ÉTANG DE BERRE 10/23 Cervetto, Brachionus plicatilis Acartia tonsa Cladocères Cirripèdes Bivalves Annélides (© SciencePhotoLibrary, modifié) (© W. van Egmond, modifié) (© VisualUnlimited/Corbis, modifié) (© H. Laguerre, modifié) (© modifié) (© modifié)

15 ÉCOSYSTÈME PLANCTONIQUE DE L’ÉTANG DE BERRE
Introduction Matériel et Méthodes Résultats et Discussion Conclusion ÉCOSYSTÈME PLANCTONIQUE DE L’ÉTANG DE BERRE 10/23 Brachionus plicatilis Acartia tonsa Cladocères Cirripèdes Bivalves Annélides (© SciencePhotoLibrary, modifié) (© W. van Egmond, modifié) (© VisualUnlimited/Corbis, modifié) (© H. Laguerre, modifié) (© modifié) (© modifié) Entrée d’espèces marines Acartia clausi Paracalanus spp. Centropages typicus Chaetognathes (© Observatoire Océanologique de Villefranche-sur-Mer, modifié) (© Kochi University, modifié) (© Institute of Marine Research of Norway, modifié) (© MicrOscOpies.com MicrOscOpies.org Mikroscopia.com, modifié) Introduction d’espèces allochtones Eurytemora affinis Pseudodiaptomus marinus (© C. E. Lee, modifié) (© Leibniz-Institut für Ostseeforschung Warnemünde, modifié) Proliférations du zooplancton gélatineux Aurelia aurita Mnemiopsis leidyi (© L. Viatour, modifié) (© H. U. Riisgaard, modifié)

16 LE CTENOPHORE Mnemiopsis leidyi (AGASSIZ, 1865)
Introduction Matériel et Méthodes Résultats et Discussion Conclusion LE CTENOPHORE Mnemiopsis leidyi (AGASSIZ, 1865) 11/23 Espèce eurytherme (de 2 à 32 °C) et euryhaline (de 2 à 38) (Kremer, 1994 ; Fuentes et al., 2010), tolérante à de faibles teneurs en oxygène (~1 mg O2 L-1) (Decker et al., 2004). (© A. Migotto, modifié) Sites d’origine Sites d’introduction 1982 2005 1999 ESPÈCE INVASIVE 2003 1990 2009 Milieux côtiers, estuaires, golfes, baies et lagunes (© D. Dalet / D-maps.com, modifié)

17 ÉCOLOGIE DE Mnemiopsis leidyi DANS L’ÉTANG DE BERRE
Introduction Matériel et Méthodes Résultats et Discussion Conclusion ÉCOLOGIE DE Mnemiopsis leidyi DANS L’ÉTANG DE BERRE 12/23 Présence hivernale des stades juvéniles de ces deux espèces Larves nd A. aurita Adultes nd Abondance (ind 100 m-3) > 10 2-10 < 2 > 300 < 100 nd Larves M. leidyi nd Adultes Jan Fév Mar Avr Mai Juin Juil Août Sept Oct Nov Déc nd Larves A. aurita nd Adultes nd Larves M. leidyi nd Adultes Jan Fév Mar Avr Mai Juin Juil Août Sept Oct Nov Déc

18 ÉCOLOGIE DE Mnemiopsis leidyi DANS L’ÉTANG DE BERRE
Introduction Matériel et Méthodes Résultats et Discussion Conclusion ÉCOLOGIE DE Mnemiopsis leidyi DANS L’ÉTANG DE BERRE 12/23 Succession des proliférations des stades adultes de ces deux espèces Larves nd A. aurita Adultes nd Abondance (ind 100 m-3) > 10 2-10 < 2 > 300 < 100 nd Larves M. leidyi nd Adultes Jan Fév Mar Avr Mai Juin Juil Août Sept Oct Nov Déc nd Larves A. aurita nd Adultes nd Larves M. leidyi nd Adultes Jan Fév Mar Avr Mai Juin Juil Août Sept Oct Nov Déc

19 ÉCOLOGIE DE Mnemiopsis leidyi DANS L’ÉTANG DE BERRE
Introduction Matériel et Méthodes Résultats et Discussion Conclusion ÉCOLOGIE DE Mnemiopsis leidyi DANS L’ÉTANG DE BERRE 13/23 SA1,SA2,SA3 b a a a Période de prolifération de M. leidyi Hiver Printemps Été Automne 54,3 % 47,1 % 23,2 % 9,1 % Chute de la proportion en copépodes Larves méroplanctoniques Copépodes Autre holoplancton

20 COMPARAISON AVEC LA ZONE CÔTIÈRE
Introduction Matériel et Méthodes Résultats et Discussion Conclusion COMPARAISON AVEC LA ZONE CÔTIÈRE 14/23 Port de Bouc De 0 à 197 ind 100 m-3 Berre De 1 à 2 621 ind 100 m-3 Centrale EDF Température °C Salinité Chlorophylle 0, µg L-1 Température °C Salinité Chlorophylle µg L-1 Ponteau ind 100 m-3 Température °C Salinité ,5 Chlorophylle 0, µg L-1 Mer Méditerranée

21 COMPARAISON AVEC LA ZONE CÔTIÈRE
Introduction Matériel et Méthodes Résultats et Discussion Conclusion COMPARAISON AVEC LA ZONE CÔTIÈRE 15/23 Baie de Marseille Station SOMLIT (Service d’Observation en Milieu LITtoral) Profondeur = 60 m Caractéristiques du site - Apports du Rhône à l’Ouest - Apports atmosphériques urbains - Émissaire des eaux usées traitées de Cortiou Mars 1994 = Début du suivi des paramètres physicochimiques 2004 = Début du suivi de la communauté zooplanctonique Marseille Embouchure du Rhône Émissaire de Cortiou Mer Méditerranée

22 COMPARAISON AVEC LA ZONE CÔTIÈRE
Introduction Matériel et Méthodes Résultats et Discussion Conclusion COMPARAISON AVEC LA ZONE CÔTIÈRE 16/23 2010 2010 2010 Jan Fév Mars Avr Mai Juin Juil Août Sept Oct Nov Déc

23 COMPARAISON AVEC LA ZONE CÔTIÈRE Flaccisagitta enflata
Introduction Matériel et Méthodes Résultats et Discussion Conclusion COMPARAISON AVEC LA ZONE CÔTIÈRE 17/23 PHYTOPLANCON Analyses M.Laguia (M2) F.Jehenne (M1) L.Jaugeon (M1) Obelia spp. (© Win vaan Egmond, modifié) Eutonina scintillans (© WORMS for SMEBD, modifié)c Jan Fév Mars Avr Mai Juin Juil Août Sept Oct Nov Déc Flaccisagitta enflata (© plankton.kf.u-tokai.ac.jp, modifié) Chelophyes spp. Abylopsis spp. (© Schuchert, modifié) (© Hopcroft/UAF/NOAA/CoML, modifié)

24 COMPARAISON AVEC LA ZONE CÔTIÈRE
Introduction Matériel et Méthodes Résultats et Discussion Conclusion COMPARAISON AVEC LA ZONE CÔTIÈRE 18/23 PHYTOPLANCON Analyses M.Laguia (M2) F.Jehenne (M1) L.Jaugeon (M1) Salpa spp. (© modifié) Thalia democratica Jan Fév Mars Avr Mai Juin Juil Août Sept Oct Nov Déc (© Wrobel, modifié) Oikopleura spp. Fritillaria spp. (© Hopcroft/UAF/NOAA/CoML, modifié) (© modifié)

25 COMPARAISON AVEC LES ÉTANGS DE BAGES-SIGEAN ET DE THAU
Introduction Matériel et Méthodes Résultats et Discussion Conclusion COMPARAISON AVEC LES ÉTANGS DE BAGES-SIGEAN ET DE THAU 19/23 Programme GELAMED (Liteau/Fondation Total ; chef de projet : Delphine Bonnet, Université de Montpellier 2) Étang de Berre Montpellier Étang de Thau Marseille Narbonne Étang de Bages-Sigean Mer Méditerranée

26 COMPARAISON AVEC LES ÉTANGS DE BAGES-SIGEAN ET DE THAU
Introduction Matériel et Méthodes Résultats et Discussion Conclusion COMPARAISON AVEC LES ÉTANGS DE BAGES-SIGEAN ET DE THAU 20/23 Étang de Berre M. leidyi présent toute l’année, mais moins abondant Étang de Bages-Sigean * = 0 ind 100m-3 M. leidyi présent ponctuellement, mais plus abondant nd nd nd * * * * * * * * * Jan-10 Mai-10 Sept-10 Jan-11 Mai-11 Sept-11 Jan-12

27 COMPARAISON AVEC LES ÉTANGS DE BAGES-SIGEAN ET DE THAU
Introduction Matériel et Méthodes Résultats et Discussion Conclusion COMPARAISON AVEC LES ÉTANGS DE BAGES-SIGEAN ET DE THAU 21/23 a b b b Présence de M. leidyi Absence de M. leidyi Présence de M. leidyi pour des salinités entre 10 et 35 pour de fortes valeurs en chlorophylle a (> 2 µg L-1)

28 Introduction d’une espèce invasive : Mnemiopsis leidyi
Introduction Matériel et Méthodes Résultats et Discussion Conclusion 22/23 Réponse de l’écosystème planctonique face aux derniers changements hydrologiques Salinité > 15 Phytoplancton , et donc Eutrophisation Diversification et « Marinisation » de la communauté zooplanctonique Introduction d’une espèce invasive : Mnemiopsis leidyi Caractéristiques de la population de M. leidyi Distribution temporelle Larves en hiver et adultes en été Distribution spatiale Absent des zones côtières Absent de l’Étang de thau Présent dans les Étangs de Bages-Sigean et de Berre Milieux saumâtres et eutrophes favorables à l’établissement et au développement de la population de M. leidyi

29 ? 2012 2013 23/23 Février Mars Disparition de Mnemiopsis leidyi
Introduction Matériel et Méthodes Résultats et Discussion Conclusion 23/23 Quel futur pour l’Etang de Berre ? 2012 2013 Février Mars Disparition de Mnemiopsis leidyi Disparition de Mnemiopsis leidyi ? (© modifié) Juin Octobre Apparition de Beroe ovata Octobre Retour de Beroe ovata ? Novembre Novembre

30 MERCI DE VOTRE ATTENTION