Influence des facteurs environnementaux et anthropiques sur la structure et le fonctionnement des peuplements benthiques du Golfe Normano-Breton

• Auteur / Autrice : Rima Jihane Trigui
• Direction : Christian Retière
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Océanologie biologique
• Date : Soutenance en 2009
• Etablissement(s) : Paris, Muséum national d'histoire naturelle
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la nature et de l'Homme - Évolution et écologie (Paris ; 1995-....)
• Jury : Président / Présidente : Patrick Le Mao
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Philippe-Jules Archambault
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Guy Bachelet, Jacques Clavier

Mots clés

Mots clés contrôlés

Effets de l'homme

Effets de l'environnement

Normand-breton, Golfe (France)

France

Écologie benthique

Résumé

En Manche, le golfe normano-breton se distingue par plusieurs particularités environnementales telles que la présence de structures hydrodynamiques tourbillonnaires autour des îles anglo-normandes, un des plus large estran européen en baie du Mont-Saint-Michel en raison d’un marnage exceptionnel, et de nombreuses activités humaines liées au tourisme, à la conchyliculture ou à la pêche artisanale. Au regard de son grand intérêt écologique et économique, le golfe constitue ainsi l’une des principales zones côtières pour laquelle des mesures coordonnées de gestion prenant en considération les impacts des activités humaines existantes est nécessaire. Dans ce contexte, afin d’évaluer l’impact des contraintes environnementales naturelles ou anthropiques sur la structure des communautés benthiques, deux systèmes à deux échelles spatiales différentes ont été étudiés : la communauté des sédiments grossiers à Glycymeris glycymeris du golfe normano-breton et l’estran de la baie du Mont-Saint-Michel. Les principales questions que nous avons traitées sont : (1) Comment les spécificités hydrodynamiques du golfe (i. E. Structures tourbillonnaires) influencent la structure et la dynamique des communautés benthiques ? Quel est le rôle relatif des gradients environnementaux et de la conchyliculture sur les communautés benthiques de la baie ? Quel est le statut écologique de la baie ? A l’échelle du golfe, une très faible relation a été observée entre les cinq principales structures tourbillonnaires (i. E. Flamanville, Jersey, Guernesey, la baie de Saint-Brieuc et la baie du Mont-Saint-Michel) et la structure de la communauté des sables grossiers à G. Glycymeris. La relative homogénéité de cette communauté est ainsi favorisée par la relative perméabilité des tourbillons et la distribution des espèces est plutôt contrôlée par la présence de fronts thermiques. Toutefois, des différences ont été observées dans les structures démographiques des principales espèces de bivalves (i. E. Paphia rhomboides, G. Glycymeris et Timoclea ovata) entre les gyres, suggérant que la connectivité entre eux peut-être réduite. En dépit d’une élévation de la température d’environ 1,5°C au cours des 30 dernières années, une étude comparative de la distribution de quelques espèces entre nos données et des données acquises dans les années 70 ne met pas en évidence de profondes modifications à de rares exceptions près. A cette échelle, l’effet du réchauffement peut être associé aux perturbations induites par la pêche pour expliquer le déclin ou le développement des espèces. A l’échelle de la baie du Mont-Saint-Michel, les distributions des assemblages benthiques et des 4 principales espèces de bivalves (i. E. Abra alba, Cerastoderma edule, Macoma balthica et Spisula ovalis) suivent un gradient altitudinal conventionnel. Elles sont fortement contrôlées par des facteurs environnementaux naturels (i. E. Hauteur sur l’estran, granulométrie) alors que la conchyliculture joue un rôle mineur : celle-ci favorise uniquement localement le développement d’espèces opportunistes, en particulier des oligochètes et des polychètes cirratulidae. La principale conséquence environnementale de la conchyliculture a vraisemblablement été l’introduction du gastéropode Crepidula fornicata qui régule fortement la production primaire au sein de la baie. L’analyse des structures démographiques des bivalves suggère que l’instabilité du sédiment influence fortement les patrons de recrutement de certaines espèces. Le statut écologique de la baie du Mont-Saint-Michel a été déterminé à partir de 6 indices biologiques développés dans le cadre de la Directive Cadre sur l’Eau (i. E. H’, AMBI, BOPA, M-AMBI, UK index, DK index). La baie apparaît globalement classée dans un statut ‘bon’ ou ‘fort’ bien que les valeurs du statut écologique calculées par les différents indices puissent différer. Par exemple, dans un milieu soumis à de fortes contraintes environnementales naturelles qui influencent fortement la richesse spécifique ou les densités totales, la qualité de certains indices est altérée. Finalement, une carte des habitats de la baie a été dressée sur la base des cahiers d’habitats mise en place avec Natura 2000.

In the English Channel, the gulf of Saint-Malo is characterized by several environmental peculiarities including the occurrence of several residual gyres around the Channel Islands, one of the largest tidal flat in Europe in the Bay of Mont-Saint-Michel due to a high tidal range, and numerous human threats linked to tourism, shellfish farming and local fisheries. With regards to its great ecological and economical interest, the gulf is one of the main French coastal zone for which rapid enforcement of a coordinated conservation policy integrating the impact of human activities is necessary. In this context, to assess the impact of natural and anthropogenic environmental constraints on the macrobenthic community structure, two systems at two different scales were studied (i) the coarse sand Glycymeris glycymeris community in the gulf of Saint-Malo, and (ii) the intertidal flat of the bay of Mont-Saint-Michel. The main questions that we addressed were: (1) How do the hydrodynamic features of the Gulf of Saint Malo (i. E. Permanent gyres) affect the structure and dynamics of benthic communities? (2) What is the relative role of environmental gradients and shellfish farming on benthic communities in the Bay of Mont-Saint-Michel? What is the ecological state of the bay? At the large scale of the gulf of Saint-Malo, a weak relationship was reported between the five principal gyres (i. E. Flamanville, Guernsey, Jersey, Saint-Brieuc bay and the Mont-Saint-Michel bay) and the structure of the coarse sand G. Glycymeris community. The homogenization of the benthic structure was favored by the permeability of the local gyres and species distribution is mainly governed by thermal fronts. However, differences were obtained on the demographic structure of the three main bivalves (i. E. Paphia rhomboides, G. Glycymeris and Timoclea ovata) in relation to these gyres suggesting that connectivity between gyres is reduced. In spite of a clear elevation of temperature estimated to 1. 5 °C over the last three decades, a comparative study on the distribution of some benthic species between our data and earlier sampling (i. E. 70’s) did not reveal strong modifications, excepted for few cases. At this scale, the temperature rising effect may be associated with fishing effort to explain decrease or proliferation of some species. At the scale of the bay of Mont-Saint-Michel, the distributions of the benthic assemblages and the four main bivalves (i. E. Abra alba, Cerastoderma edule, Macoma balthica and Spisula ovalis) followed a typical vertical gradient. They were strongly influenced by environmental factors (i. E. Tidal height, sediment grain size) while the shellfish activity played only a minor role: locally, it may favour the development of opportunistic species including mainly oligochaetes and cirratulid polychaetes. The main environmental consequence of shellfish farming is probably the introduction of the alien gastropod Crepidula fornicata which greatly controls primary production within the bay. The analysis of the demographic structure of the bivalves suggests that sediment instability may affect the spatial pattern of recruitment of some species. The ecological quality status of the Mont-Saint-Michel Bay was determined using six biotic indices defined under European Water Framework Directive (H’, AMBI, BOPA, M-AMBI, UK index, DK index). The bay is classified as non-polluted and in good or high state although the ecological status values calculated with the various indices were different. For example, some indices accuracy was down weighted by the influence of environmental constraints typical of tidal flat which strongly affect species richness or total densities. Finally, an additional map was done based on the Natura 2000 habitat criteria.