Variations spatiale et temporelle de lherbier Posidonia oceanica

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

Les phanérogames marines • plantes à fleurs colonisant les fonds marins • surface mondiale: ½. 106 km² • disséminées dans tous les océans du monde 2

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

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. 4

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

Morphologie Quatre organes: • • tiges feuilles racines organes reproducteurs 6

Herbiers Ensemble mono ou poly spécifiques Thalassia hemprichii Syringoduim isoetifolium 7

Rôles des herbiers • 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 8

Menaces • régression de sa surface • altérations de sa vitalité 9

En Méditerannée Posidonia oceanica (L. ) Delile (la posidonie) • espèce endémique • 0 et 40 m • 25 à 50000 km² Écosystème clé des eaux côtières et une ressource importante pour la pêche 10

En Méditerannée • nuisances naturelles restreintes § compétition § broutage 11

Paracentrotus lividus Sarpa salpa 12

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

Corse Calvi 8700 km² 1000 km de côte (pas de 1 m) herbiers à P. oceanica plus de 62360 ha N 14

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

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

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

Une quinzaine d’années plus tard 1975 Densité 407± 239 1992 467± 146 15%* (nombre pousses. m-²) Longueur des feuilles 39 ± 29 25 ± 15 30%* 9 ± 4 7± 2 20%* (cm) Indice foliaire (m 2 feuille. m-2 substrat) * variations significatives 18

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 19

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

1 int int juv P. oceanica b d f h g e c a largeur 1 2 2 L gaine adul int Biométrie adul int Longueur totale trace d’altération Pds sec feuilles Pds sec épiphytes Dissection et mesures Lyophilisation et pesée 21

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

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

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

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

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

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

Causes des variations interannuelles § observations • coups de vent réguliers • eaux troubles §mesures • teneurs en nutriments élevées (février 1999 : maximum NO 2 - + NO 3 -) • chlorophylles élevées (Frangoulis 2001) • température de l’eau basse 28

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

Evolution de l’herbier entre 1975 et 1992 Densité 1975 1992 407± 239 467± 146 39 ± 29 25 ± 15 9 ± 4 7± 2 (nombre pousses. m-²) Longueur des feuilles (cm) Indice foliaire (m 2 feuille. m-2 substrat) * variations significatives 15%* 30%* 20%* 30

Evolution de l’herbier entre 1975 et 1999 Densité 1975 1999 407 ± 239 429 ± 130 ns 448 ± 170 403 ± 124 ns 9 ± 4 9 ± 3 ns (nombre pousses. m-²) Biomasse foliaire (g. PS feuille. m-2 ) Indice foliaire (m 2 feuille. m-2 substrat) 31

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

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 33

2 techniques in situ • Tuyaux • Cloche poche à volume variable 100 cm 50 cm 30 cm 15 cm 10 cmcloche Nutriments pompe 34

Exemple: NO 2+NO 3 Juin 1999 100 cm 15: 00 Octobre 1999 50 cm 30 cm température de l’eau plus froide 100 cm concentrations en nutriments plus élevées 15: 00 15 cm 10 cm 50 cm 30 cm 15 cm 10 cm 35

Quantification des flux Flux journaliers moyens annuels - 31 µmol. m-2. j-1 de NO 2 - NO 3 - 269 µmol. m-2. j-1 de NH 4+ - 37 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 36

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

1. Définir l’état de santé de l’herbier et ses changements depuis 1975 Méthodes 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 Conclusions A 10 m de profondeur, la vitalité de l’herbier n’est pas affectée depuis 1975, pas de changements significatifs 38

2. Déterminer dans quelle mesure le sédiment peut être une source de nutriments Méthodes Tuyaux - 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 39

Conclusions • 1. Herbier de la Baie de La Revellata • Production • Densité (pousses. m foliaire -2) • densité élevée (mg. PS. pousse-1. an-1) • production élevée -1 • Nutriments i. e. Azote µmol • Baie de La (Revelatta: 450 L ) • Banyuls • Port-Cros • Baie de La Revelatta: • Ischia • Baie de La Revelatta: • Banyuls Olbia • Espagne • Port-Cros • • Ischia Olbia 535 317 1605 351 6. 9 920 240 297 1230 • milieu pauvre en nutriments § colonne d’eau § eau interstitielle 1320 920 40

Conclusions biomasse production ? nutriments • stratégies 1 32 nutriments • • • nutriments • Lepoint 2001 Ce. Lepoint travail et al. 2002 Alcoverro, Romero, Pergent 41

• variations interannuelles • entité 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 42

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