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K. K. Hammerstrom, W. J. Kenworthy, P. E. Whitfield, M. F. Merello
Camilo AriasMorgane Didry
Centre d’Océanologie 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”
2
Introduction Expérience d’excavation Expérience de remplissage Conclusions
• 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 l‘eau : 9-23 C° en hiver 28-34 C° en été
L‘ écosystème
“Macroalgues” Rhodobiontes, Chlorobiontes ou Chromobiontes ?
Magnoliophytes
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Introduction Expérience d’excavation Expérience de remplissage Conclusions
Thalassia testudinium Syringodium filiforme
http://www.junglekey.frhttp://ian.umces.edu
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Introduction Expérience d’excavation Expérience de remplissage Conclusions
• Une influence anthropogénique bateaux à moteur et voiliers • Les endommagements créés par les ancres, les hélices et la coque
des bateaux cicatrices
Disturbance
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Introduction Expérience d’excavation Expérience de remplissage Conclusions
• Détérioration de la matrice des rhizomes• Ablation du sédiment• Milieu stérile et sans végetation Destruction mécanique de l‘habitat
Les conséquences
Effets secondaires :
Erosion induite par le vent, les ondes et les courants Plus sensible aux ouragans
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Zone d’étude
Florida Keys National Marine Sanctuary
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Introduction Expérience d’excavation Expérience de remplissage Conclusions
Evaluer l‘impact (destructif) induit par des helices de bateau à travers deux expériences de simulation :
1. Expérience d‘excavation
2. Expérience de remplissage
Le but
1) La profondeur d’excavation affecte-t-elle le taux de rétablissement de la macrophyte ?
2) Le remplissage affecte-t-il le taux de rétablissement de la macrophyte ?
Questions
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Introduction Expérience d’excavation Expérience de remplissage Conclusions
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)
2000 2001 2002 2003 2005
Septembre(Démarrage)
Janvier JanvierMai AvrilMai
MaiSeptembre
10
A : 1200 m2
Parcelles
50x150 cmSeries de 4x5Distance entre parcelles : 2-10 m
Les 4 traitements ont été assignés aléatoirement dans chaque rangée.
Contrôle
10 cm
20 cm
40 cm
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Introduction Expérience d’excavation Expérience de remplissage Conclusions
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
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Jun-00 Jun-01 Jun-02 Jun-03 Jun-04 Jun-0505
1015202530354045Thalassia testudinum
Contrôle
10 cm
20 cm
40 cm
Nom
bre
de p
ouss
es
(0,0
625
m2)
Jun-00 Jun-01 Jun-02 Jun-03 Jun-04 Jun-050
20
40
60
80
100
120
Syringodium filiforme
Contrôle10 cm20 cm40 cm
Nom
bre
de p
ouss
es
(0,0
625
m2)
Résultats Modèles de rétablissement différents
Introduction Expérience d’excavation Expérience de remplissage Conclusions
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 qu’elle dure 5 ans pour Syringodium filiforme.
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Jun-00
Sep-00
Dec-00
Mar-0
1
Jun-01
Sep-01
Dec-01
Mar-0
2
Jun-02
Sep-02
Dec-02
Mar-0
3
Jun-03
Sep-03
Dec-03
Mar-0
4
Jun-04
Sep-04
Dec-04
Mar-0
5
Jun-050
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4Macroalgues totales
Contrôle10 cm20 cm40 cm
Vale
ur B
raun
-Bla
nque
t
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 d’excavation Expérience de remplissage Conclusions
Pic du à de nombreuses macrophytes en dérive qui se sont accrochées aux parcelles.
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Jun-00 Nov-00 Apr-01 Sep-01 Feb-02 Jul-02 Dec-02 May-03
0
5
10
15
20
25
30
35
40
Profondeur d’excavation
Contrôle10 cm20 cm40 cm
Prof
onde
ur (c
m)
Mai 01 : Profondeurs significativement différentes entre « contrôle/10cm/20cm » et 40cm
Aout 02 : Aucune différence entre chaque parcelle
Introduction Expérience d’excavation Expérience de remplissage Conclusions
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Introduction Expérience d’excavation Expérience de remplissage Conclusions
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 l’espace
• « Macroalgues » : facilitent la recolonisation d’herbiers à Thalassia testudinum sur substrats dénudés et stabilisent le substrat (Whitfield, 2002) corrélation entre les lents recouvrements dans les excavations les plus profondes.
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Introduction Expérience d’excavation Expérience de remplissage Conclusions
2000 2001 2002 2003 2005
Septembre(Démarrage)
Janvier JanvierMai AvrilMai Mai
Septembre Août
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 l’expérience d’excavation.
Méthodologie
Cicatrices de propulseur simulées (Profondeur : 30 cm)
Roche nativeStablilise la surface du sédiment
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A : 300 m2
Parcelles
50x150 cmSeries de 3x6Distance entre parcelles : 2-3 m
Distribution AléatoireRemplissageSans remplissageContrôle
Mesures
Densité de Rhizomes (short-shoot) de chaque espèce d’herbier Couverture des “macroalgues” Profondeur d’excavation
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Résultats
Thalassia testudinum
Syringodium filiforme
2005 Densités les plus elevées Remplie : 319.0 shoots m2
Pas remplie : 318.1 shoots m2
Contrôle : 295 shoots m2
Dominance de pas remplie par rapport à remplie
Expérience d’excavation à 20 et 40 cm
Remplie ~ Pas remplie
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MacroalguesCouverture: pas de forte variation
Expérience d’excavation
Le materiau de remplissage semble avoir un effet inhibiteur pendant les premières années.
Pas remplie
Introduction Expérience d’excavation Expérience de remplissage Conclusions
Dominance de remplie depuis la troisième année
Expériences d’excavation les plus profondes (40 cm)
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Profondeur
Sans remplissage : diminution de 27.6 cm à 12.2 cm (2000)
L’expérience de remplissage n’a jamais montré de différence significative avec le contrôle.
Pas d’érosion par flux d’eau ou compression par poids.
Introduction Expérience d’excavation Expérience de remplissage Conclusions
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Introduction Expérience d’excavation Expérience de remplissage Conclusions
Analyse
Influence sur la réponse de rétablissement des herbiers
Effet (-) sur S. filirome
Effet (+) sur T.testudinum Une meilleure réponse en réalité
Substrat pas très triche en nutrimentsInhibition mécanique par la grosseur de la roche
Haut degré d’intégration clonale et moins de dépendance des nutriments du substrat.
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Thalassia testudinum est plus sensible à la perturbation de profondeur que Syringodium filiforme.
L’utilisation de roche calcaire n’inhibe pas la récupération de l’espèce climax Thalassia testudinum dans les perturbations expérimentales.
Introduction Expérience d’excavation Expérience de remplissage Conclusions
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Introduction Expérience d’excavation Expérience de remplissage Conclusions
• L‘architecture des herbiers et leurs stratégies d‘accroissement 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 l‘écosystème.
• Encore des études à réaliser :
La restauration
MacroalguesPas de données en 2004Utilisation de l’abréviation “Yr” pour year (année)
Critiques
Retour à court terme du fonctionnement de l’écosystème
Résilience à long terme du système pour résister aux futures perturbations
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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
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MERCI DE VOTRE ATTENTION
Musée sous-marin de Cancún (absolutcaribe.com)