Production primaire et fonctionnement de communautés intertidales à canopée de Fucus

Primary production and functioning of intertidal communities dominated by Fucus canopy

• Auteur / Autrice : François Bordeyne
• Direction : Dominique Davoult, Aline Migné
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Océanographie Biologique
• Date : Soutenance le 13/12/2016
• Etablissement(s) : Paris 6
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de l'environnement d'Île-de-France (Paris ; 1992-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Adaptation et diversité en milieu marin (Roscoff, Finistère ; 2005-....)
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Christophe Destombe, François Gévaert, Thierry Thibaut
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Valérie Stiger-Pouvreau, Martin Wahl

Mots clés

Mots clés contrôlés

Zone intertidale

Chaînes alimentaires

Fucus vesiculosus

Mots clés libres

Communautés intertidales

Fucus serratus

Fucus vesiculosus

Production primaire

Réseau trophique

Respiration

Succession

Zonation

Fucus vesiculosus

Fucus serratus

Primary production

Résumé

En milieu intertidal rocheux, les communautés dominées par des canopées d'algues brunes (Phaeophyceae) sont particulièrement répandues. Malgré leur accessibilité, leur fonctionnement reste encore largement méconnu. En particulier, l'influence de la saisonnalité et du gradient d'émersion sur le métabolisme, le réseau trophique ou encore le processus de succession a été peu étudiée. Ce travail de thèse a donc eu pour objectif d'analyser le fonctionnement de deux communautés de Fucus établies à des niveaux marégraphiques différents, en portant une attention particulière aux conditions environnementales. Sur les côtes bretonnes (France), les communautés de Fucus vesiculosus Linnaeus et de Fucus serratus Linnaeus sont respectivement caractéristiques des étages médiolittoral moyen et inférieur. Des mesures de métabolisme (production primaire et respiration) réalisées in situ à différentes périodes de l'année ont mis en évidence une forte influence de la saisonnalité et le rôle primordial de la canopée dans les flux de carbone. Le métabolisme s'est avéré être plus élevé à l'émersion qu'à l'immersion, où l'intensité lumineuse constitue régulièrement un facteur limitant pour la production primaire. Par une approche de modélisation basée sur ces mesures et sur des données environnementales acquises à haute fréquence, un bilan annuel de production primaire a été calculé pour chaque communauté. Ces bilans confirment que ces systèmes sont fortement productifs et permettent de préciser leur régulation à l'échelle des cycles de marées. Le réseau trophique de ces communautés, analysé via les isotopes stables du carbone et de l'azote, apparait basé sur l'utilisation de nombreuses sources.

Along intertidal rocky shores, communities dominated by canopy-forming brown algae (Phaeophyceae) are particularly widespread. Their functioning is however largely understudied, especially concerning the influence of seasonality and shore height on primary production and respiration, on food webs or on successional process. The aim of this study was to investigate the functioning of two intertidal Fucus communities which are established at different tidal levels. During this study, a special consideration was given to the effects of environmental conditions. On the coasts of Brittany (France), communities dominated by Fucus vesiculosus Linnaeus and Fucus serratus Linnaeus are characteristic of mid-intertidal and low mid-intertidal levels, respectively. In situ measurements of metabolism (primary production and respiration) carried out at different periods of a year highlighted a strong seasonal influence on carbon fluxes and emphasized the importance of canopies in the metabolism of whole communities. Metabolism was higher during emersion than during immersion periods, for which light intensity regularly limits the primary production. Based on these measurements and on high-frequency measurements of environmental parameters, an annual primary production was calculated by modelling for both communities. These annual estimations confirmed that these communities are among the most productive systems of coastal region and specify their regulation at the tidal cycles scale. Food webs, which were analysed through carbon and nitrogen stable isotopes, are based on the use of almost all available sources of organic matter by consumers, and revealed a strong conservation of food webs across seasons. Thecolonisation survey of bare substrates shows that Fucus species improve the settlement success of numerous species and increase rapidly primary production of whole assemblages. Overall, despite some differences in metabolism and successional sequences according to the shore height at whichthey are located, these communities exhibited similar functioning due to the canopy which damns the environmental conditions.