Effects of physical, chemical and biorheological characteristics of water on physiology, adaptative performance and habitat selection in the common sole Solea solea (Linnaeus, 1758)

Effets des caractéristiques physico-chimiques et biorhéologiques de l'eau sur la physiologie, les performances adaptatives et la sélection de l'habitat chez la sole commune Solea solea (linnaeus, 1758)

• Auteur / Autrice : Christine Couturier
• Direction : Guy Nonnotte, Guy Claireaux
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Océanologie biologique et environnement marin
• Date : Soutenance en 2007
• Etablissement(s) : La Rochelle

Mots clés

Mots clés contrôlés

Rhéologie

Eau de mer

Conchyliculture

Solea

Résumé

La conchyliculture conduit à l’accumulation d’exopolysaccharides (EPS) à l’interface eau-sédiment. Les EPS ont des effets rhéologiques avérés et sont de nature à affecter le travail ventilatoire des jeunes poissons qui colonisent les vasières intertidales. L’objectif de l’étude était d’évaluer l’effet des EPS sur les performances physiologiques et comportementales de la sole commune Solea solea. Une détresse ventilatoire est observée à partir de 4 mgEPS l 1, or sur le terrain, la concentration en EPS de l’eau peut atteindre 15 mg l 1. L’intensité de la contrainte diminue avec la taille des animaux. Une comparaison inter-spécifique montre que les espèces ayant une grande surface branchiale (plie, turbot) sont plus sensibles à l’augmentation de la viscosité de l’eau que les espèces à faible surface branchiale (sole, solenette). Ni le taux métabolique basal ni la tolérance à l’hypoxie ne sont affectés par la teneur en EPS de l’eau. La teneur en oxygène de l’eau est un élément limitant majeur de la croissance de la sole. A 30 % de saturation on observe une réduction de 60 % du registre métabolique aérobie. Cette diminution s’accompagne de modifications du processus digestif, avec une hausse significative de sa durée et de la quantité totale d’énergie mobilisée (SDA). L’effet conjugué de l’hypoxie et des EPS sur la sélection d’habitat est surprenant. En condition normoxique, les soles colonisent préférentiellement un milieu sans EPS. Cependant, en hypoxie, les soles occupent les milieux riches en EPS alors qu’elles cumulent les effets d’une baisse de disponibilité en oxygène et d’une augmentation du travail ventilatoire. Des hypothèses sont proposées pour expliquer ce résultat.

Shellfish culture leads to exopolysaccharides (EPS) accumulation at the interface between water column and substratum. EPS are rheologically active polymers, able to modify ventilatory activity of juvenile flatfish on intertidal mudflats. The aim of the study was to assess the impact of EPS water content on physiological and behavioural performances in the common sole Solea solea. Ventilatory distress is observed from 4 mgEPS l 1 while EPS concentration can reach 15 mg l 1 in the field. Intensity of the constraint decreases with fish size. Inter-specific comparison shows that species with high gill surface area (plaice, turbot) are more sensitive to water viscosity increase than species with low gill surface area (sole, solenette). Neither standard metabolic rate nor tolerance to hypoxia are modified by water EPS content. Water oxygen concentration is a major limiting factor of sole growth. At 30 % air saturation, sole aerobic scope is reduced by 60 %. This decrease leads to modifications of digestive process with a significant increase of both duration and the whole energy spend on digestion (SDA). Combined effects of hypoxia and EPS on habitat selection are surprising. In normoxic conditions, sole preferentially settle on EPS-free substratum. On the contrary, in hypoxic conditions, sole settle on EPS-rich substratum while they are submitted to lower oxygen availability in water and higher ventilatory workload. Hypotheses are proposed to discuss this point.