Structure et repartition spatiale des communautes benthiques associees aux sources de fluides froids sur les marges continentales : cas de zones de subduction

Structure and spatial distribution of benthic communities associated with cold seeps on continental margins: exemples of subduction zones

• Auteur / Autrice : Karine Olu-Le Roy
• Direction : Myriam Sibuet
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences biologiques et fondamentales appliquées. Psychologie
• Date : Soutenance en 1996
• Etablissement(s) : Paris 6

Résumé

L'expulsion de fluides froids riches en composes reduits sur les marges continentales est a l'origine du developpement de communautes benthiques exuberantes basees sur des processus de chimiosynthese bacterienne. L'inventaire des decouvertes montre que ces communautes sont localisees selon un large gradient bathymetrique et dans des contextes geologiques varies le long des zones de subduction et des marges passives. L'etude detaillee, principalement basee sur l'analyse d'enregistrements videographiques, photographiques et des prelevements de faune lors de plongees en submersible dans trois zones de sources de fluides froids le long d'une marge erosive et sur un prisme d'accretion a permis de mettre en evidence les proprietes globales qui caracterisent les communautes de sources de fluides froids et des differences selon le contexte dans lequel elles se developpent. Ces communautes sont dominees par des invertebres vivant en symbiose avec des bacteries chimioautotrophes: bivalves vesicomyidae et mytilidae de grande taille, et vers vestimentiferes. La richesse specifique de cette faune symbiotique est relativement elevee (quatre especes en moyenne, jusqu'a sept sur un meme site). Ces especes presentent des adaptations physiologiques a des biotopes particuliers et des strategies demographiques differentes, qui permettent une exploitation optimale des fluides froids dans l'espace et dans le temps. Un certain nombre d'especes non-symbiotiques carnivores/necrophages, deposivores et filtreurs exploitent egalement la production chimiosynthetique par la consommation de bacteries libres dans le sediment ou dans l'eau de mer. Les agregats de megafaune nourris par un debit de fluide eleve sont peu structures, mais des emissions de fluides suffisamment longues dans le temps favorisent l'insertion d'especes peripheriques permettant une diversification des strategies trophiques. La repartition des communautes liees aux sources de fluides froids est controlee a toutes les echelles spatiales par le contexte geologique qui determine les modalites d'expulsion de fluides. La faune presente une repartition agregee en liaison avec des microstructures drainant les fluides a une echelle locale sur un site et, a l'echelle d'une marge avec des structures telles les volcans, rides ou cicatrices d'arrachements sedimentaires formees par l'expulsion massive de fluides. Une correlation a pu etre montree entre la biomasse totale de bivalves et la quantite totale de fluides expulsee a l'echelle des sites ou des structures geologiques (1000 m#2 a 100 000 m#2) affectes par l'expulsion de fluide. Ces biomasses (50 a 3000 kg) et les quantites de fluides expulsees (10#3 a 10#6m#3/an) sont tres variables a l'echelle d'une marge, selon le type de fonctionnement des structures et leur stade d'activite. Des structures types permettant le developpement de communautes chimiosynthetique ont ete identifiees et leur vaste repartition le long des zones de subduction suggere que l'exploitation des sources de fluides froids est un phenomene largement repandu