Institut Méditerranéen d’Océanologie

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Ce thème prend en compte les interactions entre les descripteurs physiques de l’environnement (nature des sols des bassins versants, importance et nature des apports fluviaux et atmosphériques, morphologie de la zone, temps de résidence et échanges avec l’Océan) et les processus liés au cycle de la matière, aux différentes échelles spatiales et temporelles. Il s’agit notamment du contrôle des communautés phytoplanctoniques par les forcages physiques étudié spécifiquement dans les lagons de Nouvelle Calédonie (CLAPP, VALHYBIO) et dans la région marseillaise (MASSILIA). Les phénomènes d’hypoxie saisonnière en zone côtière sont de plus en plus fréquents (Diaz & Rosenberg 2008) et sont la résultante d’une augmentation considérable de l’utilisation de fertilisants et de leur transport depuis les bassins versants. La forte production de biomasse associée à des phénomènes de stabilisation des masses d’eau entraine un déséquilibre dans le bilan d’oxygène au profit de la respiration. Une étude de ces phénomènes au large du fleuve Grijalva (Golfe du Mexique) en combinant les aspects physiques et biogéochimiques est en projet (ANR internationale HYPOMEX).
Le microplancton joue un rôle important dans dans le transfert des contaminants chimiques dans la chaine trophique en métabolisant ces polluants. Les rejets de contaminants chimiques et biologiques peuvent perturber le fonctionnement des écosystèmes côtiers et les cycles biogéochimiques associés. Une voie privilégiée est caractériser la distribution de traceurs anthropiques de type HAPs et de déterminer leur impact sur la structure des communautés microbiennes dans des sites présentant des gradients de contamination. Ceci sera testé en baie de Marseille, à la Réunion et en Nouvelle Calédonie en comparaison avec des sites pristines. Pour les niveaux trophiques supérieurs on a pu quantifier que les concentrations de Hg et de PCBs étaient plus importantes dans les soles (Solea solea) prélevées devant le Rhône et le littoral marseillais par rapport à celles de l’ouest. Bien qu’il n’existe pas de véritables barrières physiques entre l’est et l’ouest du golfe ce phénomène nécessite une attention particulière et qui entre dans le champ d’action de l’axe transverse (METROC, MASSILIA, MERMEX WP3 Urbanisation).
Les niveaux trophiques intermédiaires (zooplanton micronecton) participent activement au bilan de carbone et éléments associés ainsi qu’aux transferts des contaminants vers les échelons supérieurs (thonidés). Le rôle des herbivores sur le réseau microbien et l’étude du comportement des proies vis-à-vis des carnivores, le tout associé à l’utilisation de bio-indicateurs pertinents de l’état de santé du milieu permettent d’évaluer l’impact des perturbations anthropiques sur ce compartiment de l’Ecosystème (NECTALIS, LEFE).
Les apports atmosphériques notamment du carbone suie (Black Carbon) émis par l’industrie (usine de traitement du Nickel en Nouvelle Calédonie) ou lors des feux de forêts peuvent impacter le cycle des éléments, le fonctionnement et la structure du réseau microbien. Une étude intégrée permettant de quantifier les différents impacts est proposée notamment en Nouvelle Calédonie (ANR CPES) et pourrait être envisagée dans la zone industrielle de Fos. A l’inverse les apports de cendres volcaniques peuvent avoir un impact enrichissant sur le réseau trophique pélagique, hypothèse qui sera testée au Vanuatu (CaVa IRD, LEFE, ANR).
Le couplage entre la colonne sédimentaire et la colonne d’eau est particulièrement efficace en zone côtière. La dynamique du transport particulaire contribue à la dispersion des contaminants et des micro-organismes et influe sur le bilan de carbone. Les processus de remise en suspension des sédiments en réduisant la lumière disponible peuvent limiter la production primaire à la fois pélagique et benthique. Un hydrodynamisme énergique influe sur la séquestration car le matériel sédimenté peut être remobilisé plusieurs fois avant d’être séquestré dans les dépôts sédimentaires. Ce sous thème sera abordé avec divers outils et moyens d’investigation de stations instrumentées (Marseille GIRAC), sera complété par des expérimentations en canal à courant et fera appel à la modélisation. L’impact de ces processus hydro-sédimentaires sera évalué dans plusieurs programmes en zone tempérée (MASSILIA) et tropicale (JEST). La création du plus grand parc de récifs artificiels français dans la rade sud de Marseille est une opportunité idéale pour étudier les processus de dispersion des organismes planctoniques en milieu côtier peu profond et le rôle des récifs en tant que vecteur potentiel d’enrichissement trophique.

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