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L’écologie marine, une discipline entre physique et biologie

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L’écologie marine, une discipline entre physique et biologie

Comment, lorsqu’on a suivi une formation en mécanique des fluides, en arrive-t-on à étudier les océans ? Katell Guizien, chargée de recherche au CNRS, et membre du laboratoire d’écogéochimie des environnements benthiques (LECOB, CNRS/UPMC) s’en explique en montrant notamment l’influence de l'hydrodynamique sur le fonctionnement, la distribution et la structuration de communautés d'organismes vivants marins. Et elle revient sur l’importance de resituer ces problématiques dans un contexte de changement global et de maintien de la biodiversité.

 

Corail rouge in vivo. © Lorenzo Bramanti

 

Le milieu marin présente des particularités spécifiques du fait de son caractère hautement dispersif. Les courants marins sont en effet susceptibles de transporter les espèces ayant de faibles capacités de motilité sur de grandes distances, mais peuvent également contribuer à leur piégeage dans des boucles de recirculation plus ou moins pérennes ou à leur évacuation vers des zones non propices à leur survie.

 

Cependant, la dispersion de ces organismes planctoniques par les courants marins se distingue de celle des particules passives. Ils peuvent contrôler leur flottabilité ou leur chute, cette aptitude variant d'une espèce à l'autre et évoluant souvent avec l'âge et l'état physiologique. La simulation numérique de la dispersion consiste à combiner une modélisation déterministe correspondant à des scénarios réalistes de l'hydrodynamisme avec une description du comportement de flottabilité.

 

Un facteur particulièrement absent de la réflexion sur l’implantation des aires marines protégées (AMP) concerne les conséquences de l’existence de phase dispersive au cours du cycle de vie de nombreuses espèces (stade larvaire pour 70% des invertébrés benthiques (1)). Pourtant, cette phase s’avère décisive dans le contrôle de la distribution des invertébrés benthiques dont la phase adulte est souvent peu mobile.

 

Deux effets antagonistes peuvent être observés :

  • Une diminution de la persistance locale par des taux de rétention parfois trop faibles pour assurer le maintien d’une population
  • Une augmentation de la persistance régionale par la distribution de l’espèce sur plusieurs sites, accroissant sa résilience aux perturbations locales et à la fragmentation de l’habitat.

En cas d’absence de persistance locale, le maintien des espèces est dû à la connectivité des zones de protection avec d’autres sites assurant la persistance régionale de ces espèces.

 

Dans le Golfe du Lion, de telles règles n’existent pas à l’heure actuelle. Le LECOB développe des approches méta- en combinant des estimations de la connectivité dérivées de simulations numériques de la dispersion larvaire aux paramètres démographiques d'espèces d'intérêt, comme par exemple les gorgonaires (2) (projet LITEAU IV-Roc Connect, en partenariat avec les AMP du Golfe du Lion), afin d'évaluer l’impact de scenarii de mise en place de mesures de protection sur la distribution de ces espèces.

 

Pour en savoir plus :

 

1. Benthique : relatif aux grandes profondeurs, au fond des mers.

2. Gorgone : animal coralliaire vivant dans les mers chaudes et constituant des colonies de polypes arborescents.

 

Laboratoire d'écogéochimie des environnements benthiques (LECOB)Nouvelle fenêtre

 

Observatoire Océanologique de Banyuls-sur-MerNouvelle fenêtre

 

Le projet LITEAUNouvelle fenêtre

 

Film de nage de larve de corail rouge réalisé en laboratoire.Nouvelle fenêtre © Angela Martinez, Nuria Villadrich et Katell Guizien

 

Animation issue d’une simulation numérique dans le Golfe du Lion.Nouvelle fenêtre © Katell Guizien



18/03/13