Développement d’un indice biotique basé sur les foraminifères benthiques ; : application sur la façade méditerranéenne française

Development of a biotic index based on benthic foraminifera; : application in the French Mediterranean coastal waters

• Auteur / Autrice : Briz Parent
• Direction : Franciscus Jorissen, Christine Barras
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Oceanologie biologique
• Date : Soutenance le 11/09/2019
• Etablissement(s) : Angers
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la mer et du littoral (Plouzané)
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : 3 - LPG-BIAF (Laboratoire d'études des bio-indicateurs actuels et fossiles)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire des Bio-Indicateurs Actuels et Fossiles / BIAF
• Jury : Président / Présidente : Emmanuelle Geslin
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Elisabeth Alve, Céline Labrune
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Ahuva Almogi-Labin, Peter Frenzel

Mots clés

Mots clés contrôlés

Granulométrie

Méditerranée (mer)

Environnement -- Surveillance

Mots clés libres

Bio-Monitoring

Bon état écologique

TSI-Med

Dce

Biomonitoring

Good ecological status

Mediterranean Sea

Wfd

Grain size

Résumé

Les milieux côtiers subissent de fortes pressions dues aux activités anthropiques. Ces pressions vont parfois impacter les écosystèmes benthiques. En Europe, des réglementations internationales, telle que la Directive Cadre sur l’Eau (DCE), ont vu le jour. La DCE a fixé un cadre pour obtenir le retour et le maintien d’un bon état écologique pour les masses d’eau côtières, jusqu’à un mile de la côte. Pour vérifier si ce bon état écologique est atteint, des outils de mesure adaptés et performants sont nécessaires. L’utilisation d’indices biotiques basés sur les faunes de foraminifères benthiques est un des moyens pour mesurer l’état des écosystèmes. Ces indices basés sur les faunes de foraminifères sont en pleine expansion, notamment en Méditerranée. En termes de méthodologie, nous avons pu améliorer une technique de concentration des foraminifères benthiques par séparation par densité, qui accélère le traitement des échantillons. L’indice TSI-Med a la particularité d’apporter une correction pour l’état trophique naturel, c’est-à-dire le taux d’enrichissement naturel en matière organique, sur la base de la granulométrie du sédiment. Nos données suggèrent néanmoins que cette correction est encore insuffisante. Nous avons également comparé plusieurs indices biotiques basés sur les faunes de foraminifères benthiques le long des côtes méditerranéennes françaises. Les indices basés sur la diversité, notamment l’exp(H’bc), ne sont pas adaptés à notre zone d’étude oligotrophe. Les indices basés sur les groupes écologiques d’espèces que nous avons testés (TSI-Med, Foram-AMBI et FSI) sont plutôt bien corrélés. Le principal facteur qui va induire des différences entre ces indices est la liste d’assignation écologique des espèces. Trop d’espèces n’ont pas encore été assignées et l’assignation de plusieurs espèces majeures est problématique. Néanmoins, nous avons montré que ces indices sont efficaces à détecter l’impact d’un enrichissement en matière organique diffus et/ou provenant de source ponctuelle, telle que les rejets de stations d’épuration (côte israélienne). Pour perfectionner ces indices, des efforts de caractérisation écologique des espèces doivent être poursuivis.

Coastal environments suffer from anthropogenic activities. Various types of pressure can have large impacts on benthic ecosystems. In Europe, international regulations, such as the Water Framework Directive (WFD), have been implemented. The WFD aims to attain and sustain a good ecological status for all coastal waters, up to one mile from the coast. To verify whether this good status has been reached, adapted and efficient measuring tools are needed. The use of biotic indices based on foraminiferal faunas are a mean to assess the ecosystem status. The use of indices based on foraminiferal faunas rapidly increases, especially in the Mediterranean. In terms of methodology, we were able to improve a method to concentrate benthic foraminifera by density separation, which accelerates the sample treatment. The TSI-Med index includes a correction to take into account the natural trophic state, i.e., the natural enrichment rate in organic matter, on the basis of sediment grain size. However, our data suggest that the applied correction is still insufficient. We also compared several biotic indices based on benthic foraminiferal faunas along the French Mediterranean coast. Indices based on diversity, such as the exp(H’bc), are not suited for our oligotrophic study area. The results of three tested indices based on ecological groups (TSI-Med, Foram-AMBI, FSI) are well correlated. The main factor inducing differences between the indices is the list of ecological assignments for the various species. In general, too many species have not yet been assigned to ecological categories and the assignment of several major species is problematic. Nevertheless, we show that the indices are already efficient in detecting the impact of diffusive organic matter enrichment or enrichment from point sources, such as sewage outlets (Israelian coast). To further perfection the foraminiferal indices, the efforts of ecological assignments of species have to be continued