Diversité et fonctionnement des communautés portuaires. Influence des espèces introduites dans un contexte de changement climatique

Diversity and Functioning of Harbor Communities. Influence on Non Indigenous Species in a Climate Change Driven Context

• Auteur / Autrice : Robin Gauff
• Direction : Dominique Davoult, Christophe Lejeusne
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Écologie marine
• Date : Soutenance le 16/12/2021
• Etablissement(s) : Sorbonne université
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la nature et de l'Homme - Évolution et écologie (Paris ; 1995-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Adaptation et diversité en milieu marin (Roscoff, Finistère ; 2005-....)
• Jury : Président / Présidente : Éric Thiébaut
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Gérald Culioli, Thierry Comtet
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Anna Occhipinti, Fanny Noisette

Mots clés

Mots clés contrôlés

Écologie marine

Adaptation (biologie)

Changements climatiques

Perturbations écologiques

Salissures biologiques

Mots clés libres

Espèces introduites

Urbanisation

Pollution

Adaptation locale

Changement climatique

Introduced species

Urbanization

Pollution

Local adaptation

Climate change

Résumé

Les infrastructures marines offrent des nouveaux substrats, colonisés par divers organismes (biofouling), mais qui diffèrent des habitats naturels par leurs filtres environnementaux et processus écologiques, leur composition biotique et leur grande diversité/abondance d’espèces non indigènes (ENI). L’artificialisation dans les marinas modifie l’hydrodynamisme, favorisant la concentration de perturbations humaines (p. ex. polluants). Des gradients peuvent être présents, avec une intensité plus élevée des perturbations dans les parties les plus internes des marinas, constituant ainsi un filtre sélectif pour les organismes. Ce travail visait à comprendre la diversité et le fonctionnement des communautés sessiles des marinas en étudiant l‘impact des gradients de perturbation sur leurs structures de l’entrée vers le fond plus perturbé. Constituant un défi sociétal important, les ENI étaient au cœur du sujet. Une approche expérimentale (transplantation réciproque) dans six marinas de deux régions (Méditerranée, Atlantique) a révélé que les différences dans la structure des communautés est causée par les niveaux locaux de pollution, associées à de l’adaptation locale à petite échelle spatiale (<100m). D’autres processus peuvent affecter ces dynamiques comme les interactions biotiques (prédation) et les perturbations sporadiques (vagues de chaleur). Dans le contexte du changement climatique, nous avons testé comment un réchauffement prévu de la mer (+3°C) impacte les communautés des marinas et favoriserait les ENI. Ces résultats visent à comprendre comment les perturbations dans les écosystèmes urbains marins affectent la biodiversité et en particulier la prévalence des ENI.

Marine infrastructures offer new substrates, colonized by a variety of organisms (biofouling), but are different from natural habitats since environmental filters and ecological processes differ, biotic composition differs from natural habitats, and they are characterized by a high diversity and abundance of non-indigenous species (NIS). Artificialization in marinas modifies hydrodynamism, affecting the water column characteristics like temperature and favoring the concentration of anthropic disturbances like pollutants. Environmental gradients may be present, with higher levels of disturbance in the innermost parts of marinas, acting as selective filters for organisms. The present work aimed to understand the diversity and functioning of sessile communities in marinas by studying how disturbance gradients shape community structure and function between the entrances of marinas and their more disturbed inner parts. A particular focus laid on NIS, which are common in marinas and constitute an important societal challenge. An experimental approach (reciprocal transplant) in six marinas from two regions (Mediterranean, Atlantic), revealed that differences in community structure are caused by local pollution levels, associated to local adaptation at small spatial scale (<100m). However, other processes might affect these dynamics like biotic interactions (predation) and pulse disturbances (heat waves). In the context of climate change, we also tested how projected seawater warming (+3°C) may impact marina communities and might favor NIS. These results might help understanding how disturbances in marine urban ecosystems drive biodiversity and especially the prevalence of NIS.