Dynamique et fonctionnement hydrobiologique des bassins conchylicoles normands.

Publié le 11 décembre 2015 | Cultures marines, Mer & Littoral, Nos travaux |
Initié en 2000, le réseau HYDRONOR échantillonne, sur 12 sites littoraux normands, 14 paramètres hydrobiologiques à une fréquence bimensuelle. Ciblé sur les secteurs conchylicoles, ce programme a pour vocation de caractériser le fonctionnement de ces écosystèmes à fort intérêt économique. Une première analyse dynamique décennale, initiée en 2013, a permis d’identifier les grandes tendances des masses d’eaux côtières normandes.

Objectifs du réseau.

L’objectif principal du réseau HYDRONOR est de contribuer à une meilleure compréhension du fonctionnement des écosystèmes côtiers abritant les activités conchylicoles. Si l’une des questions majeures est le suivi et l’évaluation des apports trophiques dans les bassins de production (par le biais d’un indicateur indirect, la chlorophylle a), il est également essentiel, dans un contexte de changements globaux, d’examiner les modifications des composantes de ces écosystèmes sur le long terme.

Carte stationsSites concernés.

Les grands bassins conchylicoles étant situés sur les façades Ouest et Est Cotentin, les 12 stations du réseau concernent 8 sites de la côte Ouest (CW), de Chausey à Denneville, et 4 sites de la côte Est (CE), de St-Vaast-la-Hougue à Utah Beach (cf. carte).

Paramètres suivis.

Les 14 paramètres suivis permettent de caractériser la dynamique des écosystèmes en identifiant les modifications des paramètres (1) physiques (température, salinité et oxygène dissous), (2) chimiques (pH et sels nutritifs : ammonium, nitrite, nitrate, phosphate et silicate), (3) particulaires (turbidité, matières en suspension (MES) et organiques (MO)) et (4) biologiques (chlorophylle a et phéopigments).

Caractériser les bassins conchylicoles dans leur ensemble.

L’analyse spatiale et temporelle d’une telle base de données est complexe car elle implique de considérer un nombre important de paramètres et de sites, suivis selon une fréquence d’échantillonnage soutenue. De plus, de nombreux paramètres interagissent entre eux et sont souvent soumis à des variations saisonnières très marquées. Pour (tenter ?) caractériser les grandes tendances (i.e. à une échelle décennale) une moyenne mobile a été appliquée afin de minimiser les variations périodiques (ex. saisonnalité) et accidentelles (ex. fluctuations irrégulières) et une analyse en composantes principales (ACP) à trois modes (permettant de considérer conjointement le temps, les 14 paramètres et les 12 sites) a permis d’identifier la dynamique spatio-temporelle des grands bassins conchylicoles de l’écosystème littoral normand.

Tendance à long terme des bassins conchylicoles normands

L’analyse des résultats issus de l’analyse en composantes principales appliquée aux données HYDRONOR (2001-2015) permet de caractériser l’évolution spatio-temporelle des bassins conchylicoles, chaque composante principale représentant un « indicateur » de la dynamique à long terme de l’écosystème littoral normand. Ici, plus de 70% de la variabilité à long terme du littoral normand est expliquée par les trois premières composantes principales de l’ACP, le premier axe expliquant à lui seul 37% de la variabilité totale.

Cette tendance à long terme (courbes en bleu) montre une période d’augmentation de 2001 à 2008, suivie d’une période de relative stabilité de 2008 à 2013. Deux périodes d’oscillations sont néanmoins observées en 2008 et 2013. En étudiant le lien entre cette tendance et les paramètres suivis, on observe une augmentation de :

  • la salinité et l’oxygène sur tous les sites à l’exception de Denneville,
  • la matière organique, la matière en suspension, la turbidité et les phéopigments pour les sites CW Blainville, Lingreville, Chausey, Catheue et Nattes et dans une moindre mesure pour les sites de Denneville, St Germain et Gouville.
HYDRONOR

En inversant la première composante principale, une tendance décroissante est observée entre 2001 et 2008, la période 2008-2013 étant alors marquée par deux périodes de légères augmentations en 2011 et 2013. Sur tous les sites, il est observé :

  • une réduction du pH, suggérant une tendance à l’acidification des eaux littorales, ainsi qu’une réduction des concentrations en sels nutritifs, accompagnée d’une diminution concomitante des concentrations en chlorophylle
  • une diminution des concentrations en matières en suspensions et organiques (MES et MO) et, en résultante logique, de la turbidité des eaux littorales. Ce phénomène est particulièrement marqué sur la côte Est (à l’exception du site d’Utah).
HYDRONOR

Ces résultats attestent d’une tendance à la marinisation des eaux littorales normandes, avec une diminution des apports en eaux douces (depuis le continent) et, par conséquent, des bassins conchylicoles qui se retrouvent sous l’influence d’eaux océaniques de natures plus salées et moins riches en nutriments que les eaux continentales.

Homologie et spécificités des sites échantillonnés.

Si cette première dimension de l’analyse permet d’identifier les grandes homologies de la dynamique à long terme de l’écosystème littoral normand, des spécificités entre les sites sont clairement mises en évidence lorsque l’on s’intéresse aux autres dimensions de l’analyse (i.e. le pourcentage de variabilité totale restant).

Ainsi, des événements propres et des particularités sont observables entre les sites des côtes Ouest et Est, conséquences notamment de leurs caractéristiques hydromorphologiques intrinsèques. Un classement des bassins conchylicoles étudiés, déterminé à partir d’une classification ascendante hiérarchique appliquée sur les tendances décennales, permet d’identifier les deux grands « écosystèmes » de la péninsule du Cotentin. Le premier comprend toutes les stations Côte Est, mais inclut également la station de Denneville pourtant située sur la Côte Ouest. Le second intègre l’ensemble des stations CW mais distingue deux « sous-écosystèmes » : (1) Chausey, Lingreville, Blainville et St germain d’un côté, et (2) Gouville, les Nattes et La Catheue de l’autre.

HYDRONOR

Vers une meilleure connaissance des écosystèmes côtiers normands.

Ce premier travail de synthèse est une contribution pour une connaissance plus approfondie des dynamiques hydrobiologiques des écosystèmes côtiers normands. Une conclusion majeure de ce travail est qu’il apparaît essentiel de suivre les dynamiques en identifiant les modifications à plusieurs niveaux (i.e. physiques, chimiques, particulaires et biologiques) selon un pas de temps régulier et en considérant plusieurs sites. Une telle approche est importante pour examiner les changements des systèmes côtiers sur le long terme, établir une typologie globale et inter-sites des fluctuations saisonnières et interannuelles, intégrer les particularités hydromorphologiques de différents bassins conchylicoles et identifier la part d’influence de la variabilité climatique (en comparaison d’impacts anthropogéniques directs). En ce sens, la stratégie d’échantillonnage adoptée par le réseau HYDRONOR, à savoir une approche multi-sites et multi-paramètres, répond totalement à ces différentes problématiques. De plus, de par sa pérennité et sa fréquence d’échantillonnage soutenue, le réseau HYDRONOR représente un « outil » idéal et indispensable pour toutes les actions de recherches ayant pour objectif d’expliquer les processus à l’origine de la variabilité observée.

En complément de l’analyse des données issues du réseau HYDRONOR, une étude de l’influence climatique s’exerçant sur le littoral normand à différentes échelles d’actions (de l’échelle globale à l’échelle locale) est en cours.

L’intégralité des résultats de cette synthèse de la dynamique et du fonctionnement hydrobiologique des écosystèmes côtiers normands, réalisée pour la période 2001-2015, sera prochainement disponible.

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