Etude des processus hydrodynamiques et écophysiologiques de la dynamique d'une algue invasive : Valonia aegagropila (C. Agardh) dans la lagune de Salses-Leucate Auteur(s) : Cesmat, Ludovic Éditeur(s) : Universite Montpellier II Résumé : Since 1980, the expansion of a green macro-alga: Valonia aegagropila (C Agardh) is observed in Salses-Leucate lagoon (France). It is currently distributed in the north of the lagoon with important biomasses (40 gDW/m²) eroding the cover of Zostera noltii. The free form of the alga can be transported with the surface or bottom currents depending on seasons. It multiplies mainly by vegetative reproduction. There are few studies on the ecophysiological capacities of V. aegagropila. This work tries to answer why (physiological adaptation) and how (mechanical process of transport) the alga invaded the lagoon, with an approach including observations, experiments in controlled environment and biological and hydrodynamic models. The growth capacities depend on temperature and light intensities, the nutrients absorption rates and internal nitrogen and phosphorus internal quotas were measured and modelled using a Droop model based on internal quota. Vertically transport was studied with laboratory experiments and measurements of biomass transport were made into the lagoon. The biological model (growth, vertical transport, mortality) was coupled to the MARS 3D hydrodynamic model with a meshgrid of 160m. The results show an adaptation of the alga to low availability of phosphorus and an annual growth of biomass controlled by the availability of nutrient during winter. The alga seems to occupy the whole zones where growth is optimal and the risk of invasion of the southern part of the lagoon is limited. This work opens on research prospects on an ecological model (confronting physiological capacities and competition of V. aegagropila, Zostera noltii, green algae and primary production), new physiological experiments, ecological observations and potential valorisation of V. aegagropila. Depuis 1980, est observée dans l'étang de Salses-Leucate l'expansion d'une macro-algue verte : Valonia aegagropila (C. Agardh). En 2004, elle était présente sur la presque totalité de la moitié nord de la lagune avec des biomasses importantes (jusqu'à 600 gPS/m²). L'algue envahit et érode également la couverture d'herbiers garant de la biodiversité, de la productivité et de la stabilité de l'écosystème. V. aegagropila se reproduit essentiellement de manière végétative (fragmentation des thalles) et possède la particularité de retenir de l'oxygène de la photosynthèse dans sa structure sphérique. Cet oxygène piégé lui donne la possibilité de mouvement sur la verticale et d'être transportée dans le domaine par les courants. Les conditions physico-chimiques de l'étang présentent de fortes variations saisonnières en salinité, en température et en turbidité, ainsi que des apports nutritifs faibles : la production primaire est principalement limitée par le phosphore. Il existe malheureusement peu d'informations sur V. aegagropila ainsi que trop peu de connaissances sur son écophysiologie. Elle semble vivre dans des milieux plutôt oligotrophe dans des régions tropicales à sub-tropicales. Ce travail basé sur une approche d'observations de terrain, d'expérimentations en milieu contrôlé (en laboratoire) et de modélisation des processus, a permis d'une part d'explorer les capacités adaptatives physiologiques de V. aegagropila aux conditions environnementales de l'étang et d'autre part de mettre à jour les modes de fonctionnement de la dynamique spatio-temporelle de la population. Les capacités de croissance ont été mesurées sur un large spectre de température et de lumière. Les capacités d'absorption des sels nutritifs dans l'eau et les facultés de l'algue à stocker l'azote et le phosphore dans ses tissus ont également été étudiées. D'autre part, un modèle de dynamique des populations a été conceptualisé puis développé. Les processus pris en compte dans ce modèle sont la croissance de l'algue (modèle à quota interne), la flottabilité de l'algue et la mortalité par surdensité. Ces processus ont été paramétrés en majeure partie par des expérimentations réalisées en laboratoire. Ce modèle 0D a par la suite était couplé au modèle hydrodynamique MARS3D (modèle Ifremer) mis en place sur la lagune de Salses-Leucate, utilisant deux grilles de calcul (160m ou de 80m de résolution). Les simulations réalisées permettent d'appréhender les capacités spatio-temporelles de la croissance de l'algue dans l'étang, le turnover annuel de la biomasse totale et les attracteurs de biomasse du système sous différents évènements météorologiques. Ces résultats sont comparés avec les répartitions cartographiques de la population observées in situ en 1999 et 2004 et des flux de biomasses mesurés au cours d'observations de terrain entre juin 2003 et septembre 2004. L'ensemble des résultats montre d'une part une adaptation de l'algue à évoluer dans un milieu pauvre en phosphore et d'autre part une croissance annuelle de la biomasse totale qui est principalement contrôlée par les apports hivernaux en sels nutritifs dans la lagune. Les résultats des simulations montrent également que V. aegagropila semble occuper à présent la majeure partie des zones favorables à sa croissance. Il est également montré que si sa capacité de mouvement peut favoriser la dispersion d'individus dans la lagune et accélérer la croissance de la population pour de faibles biomasses initiales, cette même capacité de mouvement joue plutôt un rôle de régulation de la population lorsque la biomasse totale devient importante. On peut penser que le risque de colonisation de l'herbier à zostère de la partie sud de la lagune (bassin de Salses) est limité. Ce travail ouvre enfin des perspectives de recherche sur l'amélioration du modèle de dynamique des populations de l'espèce, sur de nouvelles expérimentations à réaliser ou encore sur la surveillance écologique du milieu. Des propositions sont faites pour concevoir un modèle écologique confrontant les capacités physiologiques des macrophytes (algues vertes, Valonia et zostères) afin d'apréhender les phénomènes de compétitions et les modes de fonctionnement du réseau trophique de la lagune de Salses- Leucate. Des pistes sur la valorisation de la matière algale de V. aegagropila sont enfin proposées. Droits : info:eu-repo/semantics/openAccess http://archimer.ifremer.fr/doc/2006/these-2453.pdf http://archimer.ifremer.fr/doc/00000/2453/ | Partager |
Experimental assessment of oyster transfers as a vector for macroalgal introductions Auteur(s) : Mineur, Frederic Belsher, Thomas Johnson, Mark P. Maggs, Christine A. Verlaque, Marc Éditeur(s) : Elsevier Résumé : Introduction of non-indigenous species can alter marine communities and ecosystems. In shellfish farming, transfer of livestock, especially oysters, is a common practice and potentially constitutes a pathway for non-indigenous introductions. Many species of seaweeds are believed to have been accidentally introduced in association with these transfers, but there is little direct evidence. We experimentally simulated the transfer of oysters from the Thau Lagoon (France). These transfers involved increasing periods of aerial emersion and additional brine and hot water treatments. The brine and hot water treatments were evaluated as a means of reducing the probability of algal introductions with oyster transfers. Shells were cultured for 40 days in experimental tanks to identify the macroalgae likely to be introduced with any oyster transfer. A total of 57 macroalgal taxa, including 16 taxa not indigenous to the Thau Lagoon, were recorded across all treatments and experiments. The abundance of some species increased in several cases following aerial emersion. Elimination treatments (immersion in brine or hot water) significantly reduced algal diversity, with hot water treatments resulting in no species or only tubular Ulva spp. present. The results support the hypothesis that oyster transfers are effective as primary and secondary vectors of macroalgal introductions. Relatively simple changes to the transfer practice (particularly hot water treatments) are suggested as a means of reducing the risk of non-indigenous algal introductions. Biological Conservation (0006-3207) (Elsevier), 2007-06 , Vol. 137 , N. 2 , P. 237-247 Droits : 2007 Elsevier Ltd All rights reserved. http://archimer.ifremer.fr/doc/2007/publication-2779.pdf DOI:10.1016/j.biocon.2007.02.001 http://archimer.ifremer.fr/doc/00000/2779/ | Partager Voir aussi Elimination treatments Transport Marine macrophytes Thau Lagoon Shells Crassostrea gigas Biological invasions Télécharger |
An integrated fish-plankton aquaculture system in brackish water Auteur(s) : Gilles, S. Fargier, L. Lazzaro, X. Baras, E. De Wilde, Nicolas Drakides, C. Amiel, C. Rispal, B. Éditeur(s) : Cambridge Univ Press Résumé : Integrated Multi-Trophic Aquaculture takes advantage of the mutualism between some detritivorous fish and phytoplankton. The fish recycle nutrients by consuming live (and dead) algae and provide the inorganic carbon to fuel the growth of live algae. In the meanwhile, algae purify the water and generate the oxygen required by fishes. Such mechanism stabilizes the functioning of an artificially recycling ecosystem, as exemplified by combining the euryhaline tilapia Sarotherodon melanotheron heudelotii and the unicellular alga Chlorella sp. Feed addition in this ecosystem results in faster fish growth but also in an increase in phytoplankton biomass, which must be limited. In the prototype described here, the algal population control is exerted by herbivorous zooplankton growing in a separate pond connected in parallel to the fish-algae ecosystem. The zooplankton production is then consumed by tilapia, particularly by the fry and juveniles, when water is returned to the main circuit. Chlorella sp. and Brachionus plicatilis are two planktonic species that have spontaneously colonized the brackish water of the prototype, which was set-up in Senegal along the Atlantic Ocean shoreline. In our system, water was entirely recycled and only evaporation was compensated (1.5% volume/day). Sediment, which accumulated in the zooplankton pond, was the only trophic cul-de-sac. The system was temporarily destabilized following an accidental rotifer invasion in the main circuit. This caused Chlorella disappearance and replacement by opportunist algae, not consumed by Brachionus. Following the entire consumption of the Brachionus population by tilapias, Chlorella predominated again. Our artificial ecosystem combining S. m. heudelotii, Chlorella and B. plicatilis thus appeared to be resilient. This farming system was operated over one year with a fish productivity of 1.85 kg/m(2) per year during the cold season (January to April). Animal (1751-7311) (Cambridge Univ Press), 2013-02 , Vol. 7 , N. 2 , P. 322-329 Droits : The Animal Consortium 2012 http://archimer.ifremer.fr/doc/00118/22955/20945.pdf DOI:10.1017/S1751731112001279 http://archimer.ifremer.fr/doc/00118/22955/ | Partager |
Biomasse et répartition de Caulerpa taxifolia dans les lagons de Nouvelle-Calédonie Auteur(s) : Garrigue, C Éditeur(s) : Gauthier-Villars Résumé : The biology and ecology of the green tropical algae Caulerpa taxifolia (Vahl) C. Agardh have been studied in the lagoons of New Caledonia (South Pacific) with a view to understanding the invasion which began in 1984 in the northwest Mediterranean Sea. A total of 1772 stations were used to establish the spatial and depth distribution of this species, which can be considered as common in New Caledonia, since it has been found in 9 % of the stations. C. taxifolia occurred mainly at depths between 10 and 30 m. Monthly sampling has shown that its growth is maximum during the southern hemisphere spring. From 180 stations randomly sampled in the southwest lagoon we obtained a mean biomass of 0.046 g afdw/m(2), which accounts for only 0.18 % of the macrophytobenthic biomass in this lagoon. Nevertheless the species constitutes a food source which is specific to the small herbivorous mollusc sacoglosses. Oceanologica Acta (0399-1784) (Gauthier-Villars), 1994 , Vol. 17 , N. 5 , P. 563-569 Droits : info:eu-repo/semantics/openAccess http://archimer.ifremer.fr/doc/00099/21013/18639.pdf http://archimer.ifremer.fr/doc/00099/21013/ | Partager |
Mapping habitats in a marine reserve showed how a 30-year trophic cascade altered ecosystem structure Auteur(s) : Leleu, Kevin Remy-zephir, Brice Grace, Roger Costello, Mark J. Éditeur(s) : Elsevier Sci Ltd Résumé : Time-series studies have reported trophic cascades in land, freshwater and marine environments in many geographic areas. However, the spatial extent of habitats, a key metric of ecosystem structure, has not been mapped in these studies. Marine reserves can provide experimental, before-after and inside-outside (control-impacted), situations for assessing the impact of fishing on ecosystems. We mapped seabed habitats and their associated communities (biotopes) in New Zealand's oldest marine reserve for comparison with pre-reserve maps created about 30 years previously. Areas grazed bare by sea urchins were entirely replaced in the centre of the reserve by kelp, or alga turf, an intermediate biotope between heavily grazed encrusting algae and lightly grazed kelp. Urchins declined following increased abundance and body size of spiny (rock) lobsters and fish (especially snapper) in the reserve but maintained bare rock outside. While this gradient in habitat change matched the gradient of predator abundance, it also matched the extent of reef habitat area. Thus the trophic cascade may be influenced by the effect of habitat on the abundance and behavioural interactions of urchins and their predators. Further ecosystem changes may arise should the abundance of mega-predators, such as seals, cetaceans and large sharks, increase in the region; if parasites become pathogenic; and/or when invasive species reach the reserve. No-take marine reserves provide real-world experiments that show the importance of species in food webs, and the consequences of fishing for ecosystems. Because these changes in ecosystem structure may continue, and will vary with environment, climate and species distributions, reserves need to be permanent and replicated geographically. Habitat maps should be produced for all reserves to enable ecological changes in the ecosystem to be spatially quantified. (C) 2012 Elsevier Ltd. All rights reserved. Biological Conservation (0006-3207) (Elsevier Sci Ltd), 2012-10 , Vol. 155 , P. 193-201 Droits : 2012 Elsevier Ltd. All rights reserved http://archimer.ifremer.fr/doc/00107/21842/20067.pdf DOI:10.1016/j.biocon.2012.05.009 http://archimer.ifremer.fr/doc/00107/21842/ | Partager Voir aussi Kelp forest Ecosystem change Predator release Subtidal mapping Urchin Barren New Zealand Lobster Fish Time-series Télécharger |
Competition for food in the larvae of two marine molluscs, Crepidula fornicata and Crassostrea gigas Auteur(s) : Blanchard, Michel Pechenik, J Giudicelli, E Connan, Jean-paul Robert, Rene Éditeur(s) : EDP Sciences Résumé : The degree to which larvae of the invasive American slipper limpet (Crepidula fornicata) and the Japanese oyster (Crassostrea gigas) may compete for food was examined during 2003 in the laboratory. Larval microalgae uptake, growth and mortality were compared for larvae fed each of six species of unicellular algae, ranging in length from 2 to 10 mu m. Tested diets included the two flagellates Tetraselmis chui (Prasinophyceae) and Isochrysis affinis galbana (T-ISO, Haptophyceae), one member of the Chlorophyceae (Nannochloris atomus), and three diatom species (Chaetoceros calcitrans forma pumilum, Chaetoceros gracilis, Skeletonema marino). We found that the limpet larvae ingested phytoplankton over a wider range of cell sizes and ate at higher rates on each diet than did the oyster larvae. For example, oyster larvae consumed 2216 cells h(-1) of N. atomus, while limpet larvae consumed the same phytoplankton cells at approximately twice that rate, 5159 cells h(-1), on the same diet. Larvae of both species grew more quickly on a mixture of flagellates than on any of the diatom alone (12 versus 7 mu m d(-1) for oyster larvae and 41 versus 28 mu m d(-1) for limpet larvae). Our results suggest that in the Bay of Mount Saint-Michel (France, Western Channel), where larvae of both species co-exist in the summer, intensive grazing by limpet larvae can potentially deplete phytoplankton concentrations to cause competition with oyster larvae, particularly for smaller sized phytoplankton species. Compétition trophique chez les larves de mollusques marins Crepidula fornicata et Crassostrea gigas. En 2003, des expérimentations ont été menées en laboratoire pour évaluer la compétition trophique entre les larves de crépidules (Crepidula fornicata) et celles de l'huître japonaise (Crassostrea gigas). Les taux de consommation, de croissance et de mortalité sont comparés, en alimentant les larves de chaque mollusque avec six espèces d'algues unicellulaires, dont la taille varie de 2 à 10 μm, deux flagellées Tetraselmis chui (Prasinophycée) et Isochrysis affinis galbana (T-ISO, Haptophycée), une chlorophycée Nannochloris atomus, et trois diatomées : Chaetoceros calcitrans forma pumilum, Chaetoceros gracilis et Skeletonema marinoï. Contrairement aux larves d'huîtres, les larves de crépidules consomment toutes les cellules phytoplanctoniques quelles que soient leurs tailles, et ceci, à un taux plusélevé que celui des larves d'huîtres. Ainsi, une larve d'huître consomme 2216 cellules h−1 de N. atomus, tandis que la larve de crépidule en consomme 5159 cellules h−1, soit environ deux fois plus. Ces expériences mettent également en évidence que les larves des deux espèces grandissent plus vite quand elles sont nourries avec le mélange des algues flagellées plutôt qu'avec chacune des espèces de ces mêmes algues (12 contre 7 μm j−1 pour l'huître et 41 contre 28 μm j−1 pour la crépidule). Ainsi, en baie du Mont Saint-Michel (Manche ouest) où les larves des deux espèces apparaissent à la même période estivale, nos résultats suggèrent que la filtration des larves de crépidules abaisse notablement la concentration de phytoplancton, et tout spécialement celle des petites cellules algales, entraînant alors une compétition trophique avec les larves d'huîtres. Aquatic Living Resources (0990-7440) (EDP Sciences), 2008-04 , Vol. 21 , N. 2 , P. 197-205 Droits : EDP Sciences, IFREMER, IRD 2008 http://archimer.ifremer.fr/doc/2008/publication-4703.pdf DOI:10.1051/alr:2008025 http://archimer.ifremer.fr/doc/00000/4703/ | Partager |