Caractérisation de l'impact acoustique des travaux de battage de pieu et de forage associés à la construction d'éoliennes offshores sur les stades larvaires des bivalves marins Pecten maximus et Venus verrucosa

par Mathilde Gigot

Thèse de doctorat en Ecologie marine

Sous la direction de Laurent Chauvaud et de Julien Bonnel.

Soutenue le 07-10-2022

à Brest , dans le cadre de École doctorale Sciences de la mer et du littoral (Plouzané) , en partenariat avec Laboratoire des sciences de l’environnement marin (Plouzané, Finistère) (laboratoire) .

Le président du jury était Claire Hellio.

Le jury était composé de Laurent Chauvaud, Julien Bonnel, Claire Hellio, Olivier Adam, Vincent Médoc, Frédéric Olivier.

Les rapporteurs étaient Olivier Adam, Vincent Médoc.

mots clés

• Anthropophonie
• Écologie larvaire
• Recrutement
• Acides gras
• Structures offshore
• Bivalves
• Acoustique sous-marine

Résumé

Les activités humaines introduisent des bruits dans le milieu marin et modifient le paysage acoustique. Avec l’essor des énergies marines renouvelables, l’installation massive d’éoliennes offshores engendre des sons basse fréquence à des niveaux très élevés. Les études concernant l’impact de la pollution sonore sur les animaux marins sont de plus en plus nombreuses mais les invertébrés en sont les grands oubliés malgré leur sensibilité acoustique démontrée et leurs rôles écologiques majeurs dans l’écosystème côtier. L’enjeu de cette thèse fut d’étudier l’impact des bruits de battage et de forage liés aux travaux offshores sur les stades larvaires de deux bivalves : la coquille Saint-Jacques Pecten maximus et la praire Venus verrucosa. Une cuve expérimentale a été conçue, permettant à la fois l’élevage larvaire et la diffusion fidèle de sons en limitant les phénomènes de réverbération et de résonance. Nous avons ensuite montré des effets contrastés du battage et du forage sur les processus physiologiques des larves (croissance, mortalité et contenu énergétique). Les sons modifient la dynamique de métamorphose, processus déterminant du cycle de vie où les larves doivent choisir l’endroit optimal pour se fixer et entamer leur phase benthique définitive. Ces effets sont spécifiques à l’espèce, au niveau sonore et au stade d’exposition. Nous avons aussi démontré que l’exposition d’adultes module leur investissement de reproduction, la qualité de leur descendance et donc les performances des larves. Ainsi, l’introduction d’activités anthropiques dans le milieu marin pourrait modifier la dynamique de recrutement larvaire et perturber le renouvellement des populations de bivalves.

mots clés

• Anthropophony
• Larval ecology
• Recruitment
• Fatty acids

Titre traduit

Acoustic impact of pile driving and drilling associated with offshore wind farm installation on larval stages of two marine bivalves, Pecten maximus and Venus verrucosa

Résumé

Human activities introduce sounds in the marine environment and change the natural sound landscape. Global warming has raised the urgency for developing marine renewable energies so wind farm projects are rapidly increasing. However, their installation produce low-frequency sounds at high levels in the shallow environment. Impact of anthropogenic noise on animals is major source of concern for scientific community but the effects on invertebrates are still poorly documented despite their ecosystem goods and services in coastal environment. The aim of this PhD project was to study the impacts of the pile driving and the drilling sound associated with offshore installations on two bivalves’ larval stages: the Great Scallop, Pecten maximus, and the Warty Venus, Venus verrucosa. We developed an experimental tank that combine both the rearing of larvae batches and the accurate sound diffusion by attenuating reverberation and resonance. We then conducted a series of experiments to show that both sounds have contrasted effects on larvae’s growth, mortality and energetic content. We highlight strong effects on metamorphosis dynamic, which is a determinant process in early life stages of benthic molluscs. At this moment, the larvae prospect to select the optimal habitat for settle and grow as a juvenile. We noticed that those effects were specie-specific, ontogenic, and varied with sound level. We also demonstrated that adults’ exposure impacted their reproduction investment, their offspring quality, and induced maternal effects on larvae performances. We provided evidence that sound pollution associated with MREs installation can modulate the dynamics of larval recruitment and so the population renewal.