DELPY Floriane FOUARD Aline M1BEM UE39: Fluctuations et perturbations, naturelles et anthropiques,...

DELPY FlorianeFOUARD Aline

M1BEM

UE39: Fluctuations et perturbations, naturelles et anthropiques, des écosystèmes marins

Biodiversity issues for the forthcoming tropical Mediterranean SeaBianchi C.N., 2007

Hydrobiologia, 580 : 7-21

I/ Structure biogéographique de la Méditerranée

1. La frontière Est / Ouest

Bassin EstBassin Ouest

5,6 Ma: crise MessinienneLa recolonisation s'est faite par l'Atlantique.

Carte des isothermes de surface de février en Méditerranée

D ’après Bianchi et al., 2007

Exemple du genre Charonia :

C. lampas lampas (Linnaeus, 1758) ou triton à bosse, typique des eaux tempérées chaudes

C. tritonis variegata (Lamarck, 1816) ou triton émaillé, typique des eaux tropicales et subtropicales

D ’après Bianchi et al., 2007

D’après Bianchi & Morri, 2000, modifié

2. Les différents secteurs en Méditerranée

10 grands secteurs biogéographiques

10 grands secteurs biogéographiques + 3 (Bianchi, 2007)

2. Les différents secteurs en Méditerranée

D’après Bianchi & Morri, 2000, modifié

Exemple de la frontière entre bassins Est et Ouest

D ’après Bianchi et al., 2007

Exemple de la frontière entre bassins Est et Ouest

D ’après Bianchi et al., 2007

Exemple de la frontière entre bassins Est et Ouest

D ’après Bianchi et al., 2007

Exemple de la frontière entre bassins Est et Ouest

D ’après Bianchi et al., 2007

Position des frontières entre secteurs :

• arbitraire

• dépend du critère (voire de l ’espèce) considéré(e)

Discutable !

D ’après Bianchi et al., 2007

D ’après Bianchi et al., 2007

En bref :

Notion de frontière discutable, gradients plutôt que limites précises

Indication des secteurs biogéographiques sans délimitations : plus proche de la réalité

II/ Les 4 facteurs à l'origine de la méridionalisation

1. L'apport de l'Atlantique

Entrée par le détroit de Gibraltar Processus naturel

Détroit de Gibraltar

Echelle de temps

+ rapide

+ lent

10000 ans

1000 ans

100 ans

10 ans

Exemple du crabe Percnon gibbesi (Milne & Edwards, 1853) :

1ère découverte en 1999 aux îles Baléares

Découvert en 2005 en Grèce

Il a été mis sur la liste noire des espèces invasives.

Sa propagation a probablement été aidée par les bateaux.

D'après Thessalou-Legaki et al., 2006, modifié

2. L'introduction d'espèces exotiques

Processus anthropique

Exemples d'introduction accidentelle :le fouling des bateauxles eaux de ballaste

Exemples d'introduction intentionnelle :l'aquaculturela recherche scientifiquepour le commerce

Echelle de temps

+ rapide

+ lent

10000 ans

1000 ans

100 ans

10 ans

3. Les migrations lessepsiennes

Entrée par le canal de Suez d'espèces de la mer RougeSon nom a pour origine le nom de son constructeur en 1869:

Ferdinand de LessepsProcessus anthropique

Canal de Suez Mer Rouge

Echelle de temps

+ rapide

+ lent

10000 ans

1000 ans

100 ans

10 ans

4. Le réchauffement climatique

Processus à la fois naturel et anthropique

Après les années 1980, la température en Méditerranée a augmenté.

Déplacement vers le Nord d'espèces d'eau chaude

Echelle de temps

+ rapide

+ lent

10000 ans

1000 ans

100 ans

10 ans

Exemple du scléractiniaire Astroides calycularis (Pallas,1766) :

1. Modification des espèces

III/ Conséquences de la méridionalisation de la Méditerranée

D ’après Bianchi et al., 2007, modifié

• distribution entre les isothermes 14°c et 15°c• installation sur des substrats rocheux • faible capacité de dispersion

Exemple du scléractiniaire A. calycularis :

D ’après Bianchi et al., 2007, modifié

Installation inattendue en mer Adriatique Exemple du scléractiniaire A. calycularis :

due à une inversion de courant lors du phénomène de l’Eastern Mediterranean Transient

D ’après Bianchi et al., 2007

Réchauffement des eaux méditerranéennes :

• Les espèces exotiques à affinités (sub)tropicales colonisent le Sud.

• Les espèces natives du Sud migrent vers le Nord.

• Les espèces natives du Nord se raréfient ou s’éteignent.

Rôle déterminant des courants :

Modification du régime des courants lors d’évènements climatiques exceptionnels

Impact important sur les distributions des espèces et sur la biodiversité !

2. Modification des écosystèmes

La bioconstruction en Méditerranée :Présence des bioconstructeurs limitée au Nord par l'isotherme 14°C

Production : 1000 g CaCO3/m2/a Intermédiaire entre un milieu dominé par les bioconstructeurs et

un qui en est privé. En Méditerranée, 8 espèces de coraux sur 37 = bioconstructeurs

D ’après Bianchi et al., 2007

Cas de Cladocora caespitosa (Linnaeus,1767) :Corail scléractiniaire colonial de la famille des Faviidae

Bancs de 1 m d'épaisseur et de plusieurs dizaines de m de large

Intérêt de cette espèce: Sa croissance est corrélée avec les fluctuations du climat.

Température (°C) Taux de croissance moyen (mm/a)

Variations interannuelles du taux de croissance moyen comparées avec les températures du NW de la Méditerranée depuis 1866

Période chaude

Période froide

D ’après Peirano et al., 2004

Croissance jusqu'à 24 jours après le début de l'expérience puis déclin.

Perte des symbiontes et nécrose des tissus

Les coraux vont blanchir.

Cas de mortalité massive corrélés avec de hautes températures.

0 14 24 34 48 Temps (jours)

Taux decroissance(mg/cm²/j)

0 14 24 34 48

Temps (jours)

Densité dessymbiontes(x 106 /cm²)

20°C

24°C

26°C28°C

20°C

D'après Rodolfo-Metalpa et al., 2006, modifié

24°C26°C28°C

Bibliographie

Bianchi, C. N. & C. Morri, 2000. Marine biodiversity of the Mediterranean Sea: situation, problems and prospects for future research. Marine Pollution Bulletin, 40(5) : 367–376.

Thessalou-Legaki M., Zenetos A., Kambouroglou V., Corsini-Foka M., Kouraklis P., Dounas C., Nicolaidou A., 2006. The etablishment of the invasive crab Percnon gibbesi in Greek waters. Aquatic invasion, volume 1, issue 3: 133-136.

Peirano A., Morri C., Bianchi C.N., Aguirre J., Antonioli F., Calzetta G., Carobene L., Mastronuzzi G., Orru P., 2004. The Mediterranean coral Cladocora caespitosa: a proxy for past climate fluctuations? Global and Planetary Change, 40 : 195–200.

Rapport 2006 de l’Agence Européenne pour l’environnement (téléchargeable sur www.eea.eu.int)

Rodolfo-Metalpa R., Richard C., Allemand D., Ferrier-Pagès C., 2006. Growth and photosynthesis of two Mediterranean corals, Cladocora caespitosa and Oculina patagonica, under normal and elevated temperatures. The Journal of Experimental Biology, 209 : 4546-4556

D ’après Bianchi et al., 2007

Explication de la frontière iv ?

Etude de Thalassoma pavo (Linnaeus,1758)

Effet fondateur après recolonisation par quelques individus de l ’ouest ?

D ’après le rapport de l ’Agence Européenne pour l ’Environnement, 2006, modifié

L’introduction d’espèces exotiques :

importance du phénomène et facteurs à l’origine