Réponses fonctionnelles des écosystèmes estuariens dans le contexte du changement global : le cas du réseau trophique de l'estuaire de la Gironde

Functional responses of estuaries ecosystems in the global change context : case of the Gironde estuary food web

• Auteur / Autrice : Xavier Chevillot
• Direction : Benoît Sautour, Jérémy Lobry
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Ecologie évolutive, fonctionnelle et des communautés
• Date : Soutenance le 25/03/2016
• Etablissement(s) : Bordeaux
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences et Environnements (Talence, Gironde ; 1999-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (France ; 2012-2019)
• Jury : Président / Présidente : Guy Bachelet
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Anik Brind'amour, Patrice Francour
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : François Le Loc'h, Philippe Koubbi
• DOI : 10.70675/d47c21a3z048dz42caz8a63z14f0addb62c3

Mots clés

Mots clés contrôlés

Chaînes alimentaires

Gironde (France ; estuaire)

Changement global de l'environnement

Ichtyologie

Poissons de mer

Effets du stress

Mots clés libres

Estuaires

Réseaux trophiques

Evolution à long terme

Phénologie

Changement climatique

Changement global

Evolution de la fonction de nourricerie

Ruptures abruptes

Communauté ichtyologique

Estuary

Food web

Long term evolution

Fish phenology

Climate change

Global change

Nursery function

Shift

Fish community

Résumé

Les changements philosophiques et techniques qui ont accompagné l’avènement de notre civilisation «moderne » laissent dans leurs sillages un cortège de bouleversements physiques, chimiques etbiologiques à l’échelle du globe. Aujourd’hui les preuves sont nombreuses pour affirmer que cechangement global modifie le fonctionnement de la « Nature ». La nécessité d’appréhender et decomprendre ce fonctionnement a conduit à interroger les processus de reconfiguration des diversescomposantes et fonctionnalités des éco-sociosystèmes sous l’influence des changements globaux.Concentrant aujourd’hui près de 75 % de la population humaine, les écosystèmes estuariens et côtierssont particulièrement vulnérables, de plus en plus exploités et contaminés et leur biodiversité estlargement impactée. L’estuaire de la Gironde, un des plus grands estuaires d’Europe de l’Ouest, montredepuis au moins trois décennies des signes de ce changement global. C’est dans ce contexte que cettethèse décrit la trajectoire fonctionnelle de l’écosystème estuarien au cours des trente dernières années.Trois aspects du fonctionnement y sont décrits, analysés et discutés. L’étude de la dynamiqueinterannuelle du cortège ichtyologique a permis, tout d’abord, de mettre en avant trois périodes defonctionnement distinctes dans les dernières décennies. L’exploration des rythmes saisonniers despoissons et de leurs proies zooplanctoniques dans chacune d’elle a ensuite permis de montrer desmodifications de la phénologie de ces espèces à même d’engendrer, pour certaines, desdésynchronisations temporelles entre proies et prédateurs questionnant, par conséquent, la stabilité desrelations trophique et la capacité trophique du milieu. Enfin, un modèle holistique du réseau trophique aété réalisé pour chacune des trois périodes. La comparaison des propriétés de chacun d’eux a permisde conclure à une augmentation du stress de l’estuaire de la Gironde et à remettre en question sacapacité à durablement jouer son rôle de nourricerie pour les stocks de poissons marins du Golfe deGascogne. Quatre scénarii d’évolutions prospectifs synthétisent les conclusions de cette étude etdonnent à voir des avenirs possibles de cet écosystème.

The philosophical and technical changes associated with the emergence of our ''modern'' civilizationcaused numbers of physical, chemical and biological changes those led to changes in the functioning of''Nature''. The necessity to understand this functioning has led to question the reconfiguration process ofthe various eco-sociosystems’ components and features under the influence of Global Change. TheGironde estuary, one of the largest estuaries in Western Europe, has shown since three decades, signsof this Global Change. In this context, this study highlights the functional trajectory of this estuarineecosystem during the last thirty years. Three aspects of its functioning are described, analyzed anddiscussed. First, the study of the inter-annual fish community evolution highlighted three periods withdistinct functioning. The exploration of the seasonal patterns of the fish and zooplankton dynamicsduring each period shows phenological changes able to cause, in some cases, prey-predator mismatch.This leads to question the stability of trophic interactions and the trophic capacity of the ecosystem forfish. Finally, within each of these three periods, the estuarine food web was modeled within a holisticframework. The comparison of the functional properties of each model highlighted an increase in thestress of the Gironde estuary and questioned the sustainability of its nursery function for Bay of Biscaymarine stocks. Four forecasting scenarios summarize conclusions of this study and let see possiblefutures of this ecosystem.