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de la macrofaune benthique en zone ostreicole dans les pertuis charentais

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Academic year: 2023

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J'ai découvert Jean-Pierre plus personnellement lors d'un déplacement professionnel chez lui dans le sud de la France. Comparaison de la structure et de la variabilité saisonnière des assemblages de foraminifères benthiques vivant dans les parcs à huîtres des Écluses Charentaises….

Impact de l’aquaculture sur l'environnement

Le sédiment

Les structures coquillières favorisent une sédimentation accrue de ces particules en modifiant la circulation de l'eau (Nugues et al., 1996; Hartstein & Stevens, 2005). La turbidité créée par la production de biodépôts limite la pénétration de la lumière et par conséquent la production de phytoplancton (Ravail-Legrand, 1993), la production primaire des éponges charentaises est caractérisée par une production microphytobenthique intensive (Cariou-Le Gall, 1995 ; Blacharni, 1998 ; et al., 2001).

La faune benthique

  • La macrofaune
  • Les foraminifères

En plus des réductions de la richesse et de l'abondance des espèces, la pollution peut également entraîner une distorsion du test des foraminifères (Alve, 1991 ; Yanko et al., 1994 ; Geslin et al., dans leur étude sur la baie de Kalloni, rapportent que les rejets des cages à poissons réduisent la la densité et la richesse spécifique des assemblages, comme c'est également le cas dans les sites aquacoles canadiens (Schafer et al., 1995).L'élevage de moules semble également avoir des effets non détectables sur les assemblages de poissons et de foraminifères (Grant et al., 1995).

L’ostréiculture dans les pertuis charentais

La zone située entre l'écluse de Maumusson, l'île d'Aix et l'écluse de Breton est appelée « Bassin de Marennes-Oléron » (Section Matériels et Méthodes, Fig. 1). L'ostréiculture du Pertuis Charentais s'étend également au-delà du bassin de Marennes-Oléron jusqu'aux rives nord de l'île de Ré, caractérisées par des rivages sableux et sablo-vaseux (Faure, 1969).

Objectifs de cette étude

Au total, 78 espèces de macrofaune ont été observées dans les sédiments des stations Rivedoux. Un mauvais calibrage de l’indice M-AMBI pour les sédiments de la zone ostréicole peut être envisagé.

MATERIEL ET METHODES

Critères de choix

Le site de Fouras-Yves (FY) est situé sur la partie nord de la pointe de la Fumée (Fig. C'est le site le plus au sud du golfe de Marennes-Oléron.

Figure 1 : Types sédimentaires observés dans les pertuis charentais (d’après Hily,  1976 corrigé par Sauriau, 1992)
Figure 1 : Types sédimentaires observés dans les pertuis charentais (d’après Hily, 1976 corrigé par Sauriau, 1992)

Stations échantillonnées et études menées

  • Micro-échelle : une table ostréicole
  • Méso-échelle : un site ostréicole
  • Macro-échelle : les Pertuis Charentais

L'activité bioturbatoire de la macrofaune crée des microhabitats dans la colonne sédimentaire, sorte d'oasis alimentées en oxygène et en nutriments par les terriers (Mermillod-Blondin et al., 2004). Le site de Rivedoux sur l'Île de Ré (Fig. 10) a été choisi pour le suivi des paramètres sédimentaires, des assemblages vivants de foraminifères benthiques et de la macrofaune benthique influencée par l'ostréiculture du 6 février 2004 au 3 novembre 2005 (Tableau 3).

Tableau 1 : Mesure des variables hydro-sédimentaires et caractérisation des mortalités de  Crassostrea gigas et des assemblages de foraminifères benthiques vivants à Ronce-Perquis
Tableau 1 : Mesure des variables hydro-sédimentaires et caractérisation des mortalités de Crassostrea gigas et des assemblages de foraminifères benthiques vivants à Ronce-Perquis

Paramètres environnementaux

  • Physicochimie de l’eau et du sédiment
    • Salinité, température, pH et potentiel d’oxydoréduction
    • Hydrologie
    • Sulfures et azote ammoniacal
  • Granulométrie
  • Matière organique des sédiments
    • Teneur en matière organique
    • Carbone organique particulaire et azote organique particulaire
    • Rapports isotopiques du carbone C et de l’azote N
  • Chlorophylle a et phéopigments
  • Stratégie d’échantillonnage
  • Traitements des échantillons
  • Descripteurs statistiques
    • Paramètres synthétiques des assemblages
    • Indice de diversité et d’équitabilité, diagrammes « rang-fréquence »
  • Indices biotiques

Depuis 1999, un groupe de l'Université de Bordeaux 1 a développé une nouvelle technique d'analyse non destructive appelée SCOPIX (Mignon et al., 1999). Chaque noyau a été scellé avec un bouchon de paraffine selon la procédure décrite par de Montety et al. 2003) pour maintenir intactes les structures biogéniques et empêcher la migration de l’eau. L'indice biologique benthique (Bentix) (Simboura & Zenetos, 1992) est une version simplifiée de l'indice AMBI.

La valeur de tolérance d'une espèce est donnée à partir de la répartition de l'espèce selon l'indice de diversité (ES50).

Figure 14 : Carottier utilisée pour le prélèvement du sédiment pour le dosage de  l’azote  ammoniacal (NH 4 +  et NH 3 ) et des sulfures (H 2 S) dans l’eau interstitielle
Figure 14 : Carottier utilisée pour le prélèvement du sédiment pour le dosage de l’azote ammoniacal (NH 4 + et NH 3 ) et des sulfures (H 2 S) dans l’eau interstitielle

Les foraminifères

  • Stratégie d’échantillonnage
    • La pseudoréplication
    • Le carottage
  • Traitements des échantillons
    • Coloration au Rose Bengale
    • Lavage et extraction
    • Comptage et détermination
  • Descripteurs statistiques
    • Paramètres synthétiques des assemblages
    • Indice de diversité et diagrammes « rang-fréquence »

Les carottes ont été découpées selon les couches sédimentaires visibles par CAT scan et les tranches ont été conservées dans une solution éthanolique à 70% contenant du Rose Bengale à la concentration de 1 g l-1. Les assemblages vivants ont été utilisés dans cette étude pour étudier les effets de l’ostréiculture sur les foraminifères. Seuls les détails concernant son utilisation sur les assemblages de foraminifères sont décrits ci-dessous.

Les foraminifères ont été caractérisés par la nature de leur test (agglutinés, porcellanés ou hyalins) et le pourcentage de formes différentes a été calculé pour chaque échantillon.

Analyses statistiques

  • Tests statistiques utilisés
  • Ordination en espace réduit

Cela confirme les conclusions de Feuillet-Girard et al. 1994) sur le caractère essentiellement détritique de la matière organique des sédiments de Marennes-Oléron. Parmi ces espèces, 16 représentent plus de 1% de l'effectif total de la macrofaune dans les sédiments de la station R1. Un seul spécimen de Glycera unicornis Savigny, 1818 a été observé dans les sédiments de la station R4 en juillet 2004.

L'indice AMBI calculé pour les sédiments de la station R4 indique que le milieu est de mauvaise qualité.

PROCESSUS A PETITE ECHELLE : DYNAMIQUE DES

Keywords

Introduction

Physicochemical and geochemical changes due to inputs from organic deposits associated with oyster farming affect benthic communities and can modify the species richness and distribution patterns of soft-bottom macroinvertebrates (Castel et al., 1989; Nugues et al., 1996; Deslous- Paoli et al. al., 1998) and meiofauna (Castel et al., 1989; Dinet et al., 1990). The most important are those carried out in Atlantic Canada by Schafer et al. 1995), related to the aquaculture of blue mussels and salmon respectively, and in the Red Sea by Angel et al. To our knowledge, temporal variations of benthic foraminiferal assemblages are those carried out related to oyster farming have never been described.

Wantoota walgahii foraminiferal irratti dhiibbaa akka qaban gabaafaman keessaa, lamaan isaanii iyyuu argamuun oksijiinii fi dhangala’aan orgaanikii humnoota caasaa gurguddoo naannoo galaanaa keessatti foraminifera benthic irratti socho’an ta’anii fudhatamu al., 2000; Ernst fi kanneen biroo, 2005).

Materials and methods

  • Bottom water characteristics
  • Sediment temperature and biochemistry
  • Samples for benthic foraminifera
  • Data analysis

The aim of the study was to use the rapid response of foraminiferal communities to environmental parameters to assess the impact of physicochemical changes on benthic communities. The amounts of reagents used for each analysis were adjusted to the sample volume. External calibrations were performed using an aqueous matrix identical to that of the sample, but without ammonium and sulfide to avoid possible interferences in the chemical reactions involved.

The maximum diameter of their tests was measured to determine the size-frequency distributions of the A.

Figure 1. Map of the Marennes-Oléron Bay with the location of the Ronce-Perquis sampling  site
Figure 1. Map of the Marennes-Oléron Bay with the location of the Ronce-Perquis sampling site

Results

  • Variations in bottom water characteristics
  • Variations in sediment temperature and oyster mortality
  • Variations in sediment characteristics
  • Living (stained) foraminifera: species richness and abundances
  • Structure of living (stained) foraminiferal assemblages
  • Size-frequency distributions of Ammonia tepida

However, the decrease in abundance was significantly higher within the 0.5-1 cm depth range (two-way ANOVA, results: P<0.001). Abundances of Ammonia tepida (a), Brizalina striatula (b), Cribroelphidium excavatum (c), Cribroelphidium gunteri (d), Haynesina germanica (e) and Quinqueloculina seminula (f) at 0-0.5 (white) and 0.5 -1 cm depth (grey) of sediment cores sampled at Ronce-. Temporal changes in the size-frequency distributions of Ammonia tepida from both the 0-0.5 and the 0.5-1 cm layers are shown in Fig.

Changes in Ammonia tepida size class frequencies at 0-0.5 (a) and 0.5-1 cm depth (b) of sediment cores sampled at Ronce-Perquis from 22 April to 4 August and P values are.

Figure 2. Time series of turbidity (grey line) and oxygen content as % air-saturation (black  line) in the water column at 15 cm above the sediment surface at the oyster culture site of
Figure 2. Time series of turbidity (grey line) and oxygen content as % air-saturation (black line) in the water column at 15 cm above the sediment surface at the oyster culture site of

Discussion

  • Microdistribution of living (stained) foraminifera
  • Short-term hypoxic conditions
  • Temperature, hypoxia and ammonium: limiting factors for living
  • Haynesina germanica and Brizalina striatula (sensitive species),

The combination of a general increase and diurnal temperature fluctuations can stimulate the remineralization of accumulated organic matter (Vouvé et al., 2000). Oxygen is an important factor that controls and structures benthic ecosystems, including their foraminiferal assemblages (den Dulk et al., 2000). Armynot du Châtelet et al. 2004) reported the same feature for A. tepida in their study of foraminiferal assemblages in moderately polluted ports.

They appeared to be sensitive to organic decomposition and anoxia, in contrast to Armynot du Châtelet et al. germanica as tolerant to organic matter enrichment.

Conclusion

Acknowledgements

  • Les foraminifères
  • La macrofaune
  • Quantification de l’activité bioturbatrice de la macrofaune benthique

Interaction entre le mode de bioturbation de la macrofaune et la répartition verticale des foraminifères benthiques vivants. Les assemblages de macrofaune sont composés de 1 espèce de gastéropodes, 3 moules et 3 polychètes (Tableau 3). Quantification de l'activité bioturbative de la macrofaune benthique endogène (cas de la station d'Esnandes) de la macrofaune benthique endogène (cas de la station d'Esnandes).

Au-delà de 26 cm de profondeur, le volume de structures biogéniques dans les sédiments de la station d'Esnandes devient nul.

Tableau 1 : Richesse spécifique et nombre d’individus observés par espèce de foraminifère  vivant dans les différentes couches sédimentaires de la station R4 de Rivedoux
Tableau 1 : Richesse spécifique et nombre d’individus observés par espèce de foraminifère vivant dans les différentes couches sédimentaires de la station R4 de Rivedoux

Discussion

Les différences entre stations sont significatives (P = 0,009), hormis la valeur nulle à l'été 2004. Dans le plan factoriel 1-2 de l'AFC, les espèces des groupes écologiques I, II et III sont donc majoritairement regroupées autour de la station R1. La richesse spécifique et l'indice de Shannon sont plus élevés dans les stations R2, R3 et R5 que dans la station R4.

L'indice AMBI montre bien le changement d'état de la station Rivedoux ici et peut-être.

Figure 9 : Représentation schématique de l’activité de bioturbation des bio-diffuseurs (a) et  des galerie-diffuseurs (b) dans la colonne sédimentaire (d’après François, 1999)
Figure 9 : Représentation schématique de l’activité de bioturbation des bio-diffuseurs (a) et des galerie-diffuseurs (b) dans la colonne sédimentaire (d’après François, 1999)

DYNAMIQUE DES PARAMETRES ENVIRONNEMENTAUX

Physicochimie de l’eau et du sédiment

  • Salinité
  • Température
  • pH
  • Eh

Les températures des sédiments de surface enregistrées pour les cinq stations de Rivedoux suivent également un cycle saisonnier avec des valeurs significativement plus basses en hiver et plus élevées en été (P < 0,001) (ANOVA 2 voies sans réplicat, date, station) (Fig. 3). Les valeurs positives de Eh sont associées à des sédiments oxydés ou à un environnement oxique, et des valeurs négatives à des sédiments réduits ou à un environnement anoxique (Teasdale et al., 1998). Les mesures ont été effectuées à 1 et 4 cm car la profondeur limite entre les couches oxique et anoxique fluctue au cours de l'année.

Dans la période printemps-été, il existe des différences saisonnières significatives avec des valeurs négatives, quelle que soit la profondeur et la station sélectionnées (P < 0,001) (ANOVA 3 voies sans réplication, date, station, profondeur) et, de plus, pour toutes les stations Eh est significativement différent en ce qui concerne la profondeur par mesure (P <0,001) (Figure 5 a, b, c, d et e).

Figure 2 : Variations de la température de l’eau de mer et de l’air du 6 février 2004 au 3  novembre 2005 sur le site de Rivedoux
Figure 2 : Variations de la température de l’eau de mer et de l’air du 6 février 2004 au 3 novembre 2005 sur le site de Rivedoux

Granulométrie

À la station R1, le sable domine, tandis qu'aux autres stations, les particules fines (limon et argile) dominent, situées sous l'influence des bancs d'huîtres. Les sédiments sont constitués à 95 % de sable à la station R1 et d'au moins 95 % de limons pour les autres stations. La distribution des sédiments de la station R1 est leptokurtique (K > 1,00), indiquant une granulométrie homogène, tandis que celle des stations R2 à R5 est mésokurtique avec une granulométrie moins homogène.

Matière organique des sédiments

  • Teneur en matière organique (MO)
  • Carbone organique particulaire (COP), azote organique particulaire (NOP) et rapport C:N
  • Rapports isotopiques du carbone (δ 13 C) et de l’azote (δ 15 N)

La station R3 est caractérisée par une très forte diminution de la teneur en matière organique début 2005. Les valeurs de COP et NOP diminuent brutalement début février 2005 à la station R3. Les valeurs sont plus élevées en hiver aux stations R1 et R2 et en automne à la station R3.

Aux stations R1 et R2 les variations sont significatives au cours de l'année (P < 0,001) (ANOVA 2 voies avec répétitions, date, station).

Figure 7 : Variations de la teneur en matière organique dans le 1 er  cm de sédiment des stations  R1, R2, R3, R4 et R5 du site de Rivedoux du 6 février 2004 au 3 novembre 2005
Figure 7 : Variations de la teneur en matière organique dans le 1 er cm de sédiment des stations R1, R2, R3, R4 et R5 du site de Rivedoux du 6 février 2004 au 3 novembre 2005

Chlorophylle a, phéopigments et rapport COP:Chl a

A la station R1, les valeurs sont les plus stables tout au long de la période d'étude, avec des valeurs autour de 50 mg m-2. Un rapport COP:Chl inférieur à 200 caractérise une matière organique « fraîche », tandis qu'un rapport plus élevé met en évidence un état dégradé de la matière organique (Cifuentes et al., 1988). La station R2 présente des variations significatives avec un ratio inférieur à 200 sur la quasi-totalité de l'année 2004 et nettement supérieur à 200 à partir d'avril 2005.

Pour les sites R3, R4 et R5 les valeurs sont nettement supérieures à 200 avec des valeurs inférieures en 2004.

Figure 13 : Variations temporelles de la teneur en chlorophylle a dans le 1 er  cm de sédiment  des stations R1, R2, R3, R4 et R5 du site Rivedoux du 6 février 2004 au 3 novembre 2005
Figure 13 : Variations temporelles de la teneur en chlorophylle a dans le 1 er cm de sédiment des stations R1, R2, R3, R4 et R5 du site Rivedoux du 6 février 2004 au 3 novembre 2005

Variabilité inter-station

  • Station R1
  • Station R2
  • Station R3, R4 et R5

Au-dessous des bancs d'huîtres, les sédiments sont plus riches en limons et en matière organique, comme déjà montré par Sornin et al. La présence de tables ostréicoles modifie la circulation de l'eau et favorise la sédimentation des fèces et pseudofèces enrichies en matière organique (Nugues et al. à moules). sites agricoles Les valeurs de δ13C varient entre -18,5‰ et -21‰ et caractérisent les apports de plusieurs sources possibles de matière organique dans les sédiments (Fig. 17).

Les ratios COP:Chl a sont généralement bien supérieurs à 200, ce qui indique que la matière organique domine la partie nocive de ces stations (Cifuentes et al., 1988).

Tableau 2 : Synthèse des grandes tendances exprimées par les paramètres environnementaux  sédimentaires pour les cinq stations de Rivedoux au cours de la période d’étude (gradient
Tableau 2 : Synthèse des grandes tendances exprimées par les paramètres environnementaux sédimentaires pour les cinq stations de Rivedoux au cours de la période d’étude (gradient

Variabilité saisonnière et interannuelle

  • Hiver
  • Printemps
  • Eté
  • Automne

Résultats

  • Richesse spécifique
  • Abondance
  • Indice de Shannon
  • L’indice AMBI
  • L’indice M-AMBI
  • Analyse factorielle des correspondances
  • Station R1
  • Station R4
  • Station R2
  • Station R3 et R5

La réduction de la richesse spécifique a ici pour effet de modifier la diversité fonctionnelle au sein de l’assemblage. L'assemblage de la station R1 est le plus riche en espèces, avec des espèces appartenant aux 6 phylums observés (Fig. 1). Quarante-quatre espèces ont été observées dans les sédiments de la station R1 de Rivedoux, 36 à la station R2, 29 à la station R3, 28 à la station R4 et 35 à la station R5.

Seules quatre espèces contribuent principalement à l’effectif de la macrofaune présente dans les sédiments de cette station. Les espèces robustes observées dans les sédiments de la station R4 sont capables de résister à ces conditions et caractérisent parfaitement l'état perturbé du milieu sédimentaire. La station s’est donc retrouvée exempte de toute huître au cours de la deuxième année de suivi.

Figure 1 : Répartition verticale des foraminifères vivants (en nombre total d’individus  observés) dans la colonne sédimentaire (0-1, 1-11 et 11-24) des sédiments de la station R4 de
Figure 1 : Répartition verticale des foraminifères vivants (en nombre total d’individus observés) dans la colonne sédimentaire (0-1, 1-11 et 11-24) des sédiments de la station R4 de

VARIABILITE TEMPORELLE DES ASSEMBLAGES DE

Descripteurs statistiques

  • Paramètres synthétiques
  • Indices de diversité

Dynamique des espèces principales

  • Ammonia tepida
  • Cribroelphidium excavatum
  • Haynesina germanica
  • Brizalina striatula
  • Eggereloides scabrus
  • Cribroelphidium gunteri
  • Stainforthia fusiformis

Paramètres environnementaux et dynamique des espèces principales

Diversité

Variabilité des espèces principales de foraminifères vivants et

Effets de l’ostréiculture sur les foraminifères vivants

PARAMETRES ENVIRONNEMENTAUX ET STRUCTURE

Eh

Matière organique du sédiment

  • Teneur en matière organique
  • Carbone organique particulaire, azote organique particulaire et rapport C:N
  • Rapport isotopique du carbone (δ 13 C) et de l’azote (δ 15 N)

ASSEMBLAGES DE LA MACROFAUNE BENTHIQUE

Imagem

Figure 1 : Types sédimentaires observés dans les pertuis charentais (d’après Hily,  1976 corrigé par Sauriau, 1992)
Figure 2 : Modélisation des courants de marées dans les pertuis charentais lors des  marées de vives-eau (coefficient de 95) à basse mer (BM) -6 heures (A), BM -2h (B), BM
Figure 5 : Photo satellite du site ostréicole de Fouras Fouras-Yves
Figure 7 : Photo satellite du site ostréicole de Les Traires
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Referências

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