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Notions d’écologie marine Emmanuel Bernier

Plan • • Définitions La vie de relation La chaîne alimentaire Étagement de la bordure côtière Écosystèmes remarquables Espèce menacées, espèces protégées Comportement du plongeur

Définitions d’écologie • Écologie : science, philosophie, doctrine politique • Biotope : littéralement « lieu de vie » , abiotique, conditions physico-chimiques – – – lumière : espèces photophiles ou sciaphiles, température : espèces sténothermes, eurythermes ou homéothermes, salinité : espèce sténohaline ou euryhalines, hydrodynamisme : mode calme ou battu, courant, nature et structure du substrat : meuble, dur, granulométrie, … gaz dissous, … • Biocénose : littéralement « vie en commun » , espèces associées à un biotope • Écosystème : ensemble des interactions des espèces d’une biocénose entre elles et avec leur biotope (flux de matière et d’énergie) • Écologie scientifique : littéralement « étude de l’habitat » , étude des écosystèmes càd des interactions entre biocénose et biotope

Écosystème Biotope (conditions physiques et chimiques) Biocénose (peuplements, populations, espèces)

Biodiversité • Espèce : « Groupe de populations naturelles effectivement ou potentiellement interfécondes, isolé par rapport aux groupes similaires sur le plan de la reproduction » - Mayr (1940) • 1, 7 M d’espèces connues pour 10 à 30 M d’espèces existantes estimées • Niche écologique = spécialisation, « métier » de l’espèce • Un cas particulier : l’homme • La biodiversité : diversité du vivant à 3 niveaux – à l’échelle des gènes – à l’échelle des espèces – à l’échelle des écosystèmes – ça se traduit par l ’occupation de toutes les niches écologiques • Une mauvaise question : à quoi ça sert ? – enjeux éthiques – enjeux économiques – enjeux sanitaires

Relations au sein des biocénoses • Relations intra-spécifiques : territorialité, reproduction, éducation, sociétés animales, … • Relations inter-spécifique : associations A B Compétition - - Exploitation (parasitisme, prédation) - + Antibiose - 0 Neutralisme 0 0 Carpose ou Commensalisme + 0 Mutualisme ou Symbiose + +

Quelques exemples commensalisme symbiose parasitisme compétition

La chaîne alimentaire Matière minérale Végétaux et phytoplancton Recycleurs (bactéries) Herbivores et zooplancton Carnivores et planctonophages Super-prédateurs Prédateurs

La pyramide alimentaire super-prédateurs 1 kg carnivores 10 kg herbivores 100 kg végétaux 1000 kg

Quelques régimes alimentaires : dis-moi ce que tu manges, … • Microphages – Planctonophages : castagnoles, requin pèlerin, rorqual, … – Filtreurs actifs : éponges, ascidies, bivalves, … – Filtreurs passifs : gorgones, vers tubicoles, bryozoaires, … – Détritivores : crustacés – Limivores : vers, holothuries – Décomposeurs : bactéries, champignons • Macrophages – Herbivores : oursins, saupes, … – Carnivores : éponges, anémones, …, grand requin blanc

Biotopes : benthos et pelagos plancton necto-plancton necton pelagos benthique vagile benthos necto-benthique sessile

Étagement de la bordure côtière • Supra-littoral : zone découverte exposée aux embruns • Medio-littoral : zone de balancement des vagues et marées • Infra-littoral : zone immergée et bien éclairée (limite inférieure des herbiers) • Circa-littoral : zone profonde à faible éclairement (limité par le talus continental)

Le supra-littoral balanes et littorines ligie Et aussi : cyanophycées, lichens, crabes…

Le medio-littoral actinie chevaline (tomate) patelles rissoella lithophyllum

L’infra-littoral posidonie et biocénose associée gorgone blanche et codium acétabulaires aiptasie anémone verte

Le circa-littoral gorgones rouges et jaunes pseudolithophyllum peyssonnelia cérianthe

Écosystèmes remarquables • • • L’herbier de posidonie Le tombant coralligène Les grottes Le fond sablo-vaseux Les lagunes littorales

La posidonie (Posidonia oceanica) Généralités • Producteur primaire (MO, O 2) : 1 m 2 10 g/j de MO, 14 l/j d’O 2 • Plante « supérieure » (à fleurs) • Reproduction sexuée : floraison au printemps • Reproduction asexuée : bouturage • Structures différenciées : feuilles, rhizomes, racines • Les feuilles anciennes (externes) tombent à l’automne banquettes littorales, pelotes de fibres (égagropiles) • Espèce endémique protégée (arrêté de juillet 88) • Attention au palmage de « motoculteur »

La posidonie (Posidonia oceanica) Structure

La posidonie (Posidonia oceanica) Écologie, biotope • Fonds meubles de la surface à 30 m (photosynthèse) • Entrelacs rhizomes + racines (matte) croissance verticale • Réduction de l'hydrodynamisme limite l'érosion, rétention de sédiment (fixation des nacres, …) • Ressource alimentaire d’herbivores : saupes, oursins, … • Habitat (25% des espèces méditerranéennes) : serrans, labridés, hippocampes • Reproduction : nidification des labridés, ponte (seiches, aplysies), nurserie (castagnoles, sparaillons, …) • Epibiontes : bryozoaires, hydraires, crustacés, echinodermes, polychètes, éponges, algues, …

La posidonie (Posidonia oceanica) Epibiontes Bryozoaires Algues Hydraires Éponge Échinodermes Foraminifère Ascidie Crustacé Polychète : 1, 3, 4, 5, 9, 12, 17 : 2, 18, 19 : 10, 13, 14 : 6 : 7 : 8 : 11 : 15 : 16

La posidonie : quelques photos

Le tombant coralligène • • • Bio-construction Équilibre entre construction et destruction cf. récif corallien cavités, boyaux : macro et micro-habitat Vie fixée chaîne alimentaire vie libre Faible luminosité : circa-littoral Algues calcaires : peysonnellia, halimède, pseudolithophyllum, mésophyllum Bryozoaires Éponges Corail rouge Vers : spirographes, bonellies Tuniciers : ascidie rouge, violet

Le tombant coralligène : des photos

Les grottes Généralités • Lumière faible, voire nulle faible production primaire, espèces sciaphiles ( photophiles) • Hydrodynamisme faible moins d’apports extérieurs, sédimentation filtreurs actifs • Température stable Conditions abyssales • Attention aux bulles lâchées sous les voûtes • Attention au palmage qui soulève les sédiments • Attention à l’équilibrage • Attention à garder un contact visuel avec la sortie, ou à se munir d’un fil d’Ariane (technique spéléo)

Les grottes semi-obscures • Végétaux : algues rouges, lithophyllum • Cnidaires : anémones jaunes, corail rouge, corynactis • Bryozoaires : dentelle de Neptune, faux corail • Éponges : oscarelle, éponge pierre, aplysine • Crustacés : langoustes, dromies, galathées, homard, cigales, crevette cavernicole jaune • Poissons : apogons, mostelles, corbs, congres

Les grottes obscures • Conditions abyssales stables : pas de lumière, pas d’hydrodynamisme • Faune constituée essentiellement d’éponges aux formes ramifiées ou filamenteuses : – Augmentation de la surface filtrante – Pas d’hydrodynamisme : une structure fragile n’est pas un handicap • Faune abyssale à faible profondeur : éponge hexactinelle, faufré noir (Oligopus ater)

Les grottes : configuration et température

Espèces protégées, espèces menacées • • 100 espèces disparaîtraient chaque jour !!! Rythme 20 à 10000 x plus élevé que pendant les grandes crises « naturelles » Annexe 2 de la convention de Barcelone : espèces menacées 3 catégories : – En danger : déclin très important, risque de disparition proche – Vulnérable : déclin important, en danger sans mesures de protection – Rare : vulnérable à un accident du fait de sa rareté naturelle

Espèces protégées (arrêté préfectoral ou ministériel) • Mérou brun (arr. préf. du 2/4/93) • Grande nacre (arr. du 26/11/92) • Posidonie (arr. du 19/7/88) • Grande cigale (arr. du 26/11/92) • Oursin diadème (arr. du 26/11/92) • Tortue caouanne (arr. du 17/7/91) • Datte de mer (arr. du 26/11/92) • Phoque moine (arr. du 28/2/91) • Patelle géante (arr. du 26/11/92) • Cétacés (arr. du 20/10/70) © C. Coudré

Quelques espèces menacées (1) Zostère Lithophyllum Cystoseire Axinelle

Quelques espèces menacées (2) Porcelaine Anémone buissonnante Hippocampe

Comportement du plongeur • • Éviter les interactions Pas de prélèvements (ni vivant, ni mort) Laisser les cailloux en place Attention aux palmes Attention aux bulles d’air sous les plafonds Pas de feeding Conserver les déchets à bord (mégots, …) Charte du plongeur responsable (longitude 181)

Le peuplement de la Méditerranée • Milieu oligotrophe (pauvre en éléments nutritifs) eau bleue, faible productivité versus océans • Biodiversité élevée : 7% des espèces décrites (faune et flore) pour seulement 0, 8% de la surface des océans et 0, 3% de leur volume • Endémisme élevé (20%) • Migrants atlantiques (75%) • Migrants Lessepsiens (5%) : colonisent essentiellement le bassin oriental (poissons-écureuils, poissons-lapins, rougets, …) : peuplement « ancien » ( 6 Ma)

Bibliographie • Méditerranée vivante – JG. Harmelin – Glénat 1987 • La mer et la vie – Y. Paccalet – Larousse 1994 • Méditerranée, introduction à la plongée – A. Mojetta – Gründ 1996 • Paysages sous-marin de la Méditerrannée – E. Dutrieux, J. Attard, Ch. Quintin – Ed. Ouest-France 1999 • Comprendre l’écologie et son histoire – P. Matagne – D&N 2002