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Etat des connaissances internationales sur l'eutrophisation et la dynamique phytoplanctonique

17/05/2002

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Un atelier international s'est réuni à La Haye, du 11 au 13 mars 2002, organisé par le RIKZ néerlandais (Rijks Instituut voor Kust en Zee) et le CEFAS anglais de Lowestoft (Centre for the Environment, Fisheries and Aquaculture Science), sous l'égide du CIEM (Conseil International pour l'Exploration de la mer) et de la Convention OSPAR. L'objectif était de s'intéresser à la réponse de la dynamique phytoplanctonique vis à vis de l'enrichissement en éléments nutritifs. Un total de 35 exposés, répartis sur les 3 jours, se sont succédés. Ils couvraient à la fois des études de sites (mers, baies, estuaires) souvent sur de longues périodes, des études de physiologie du phytoplancton ou des études par modélisation. La communauté scientifique présente était principalement d'Europe du Nord (Pays-Bas, Norvège, Suède, Royaume-Uni), des Etats Unis et d'Asie (Japon, Corée, Chine).
Les exemples cités montrent qu'au cours de la seconde moitié du 20ème siècle une augmentation des apports de nutriments d'origine anthropique vers les zones côtières est observée dans de nombreux pays du globe. Celle-ci s'est accompagnée d'une augmentation des biomasses phytoplanctoniques et de la production primaire, et d'un basculement progressif des espèces siliceuses (diatomées) vers des espèces non siliceuses (flagellés) dont beaucoup présentent un caractère toxique. Ces blooms sont de plus en plus monospécifiques, souvent composés de dinoflagellés, et ont vu leur fréquence et leur persistance augmenter au cours des années 70 et 80.
La plupart des études sur l'eutrophisation se focalisent sur l'augmentation des apports d'azote et de phosphore et peu sur la diminution ou la constance des apports de silice. Or, l'importance des rapports Si/N et Si/P sur le ratio diatomées/flagellés est reconnue et a été clairement mise en évidence depuis de nombreuses années. La diminution de ces rapports entraîne les communautés phytoplanctoniques vers des espèces non-siliceuses. Des incidences indirectes peuvent également être observées. La diminution des rapports Si/N sur les côtes de Louisiane, près du débouché du Mississipi, a effectivement entraîné une diminution des populations de diatomées. Or celles-ci sont à la base de la chaîne alimentaire qui a de ce fait été modifiée avec en bout de chaîne une modification des communautés de poissons vers des espèces économiquement moins intéressantes. Le basculement des diatomées vers des espèces non-siliceuses est souvent considéré comme négatif du fait du potentiel toxique de certaines de ces espèces. Toutefois, il a été rappelé que certaines diatomées peuvent présenter un caractère toxique (exemple de certaines espèces de Pseudo-Nitzschia) et que ce risque toxique peut donc exister aussi lorsque les diatomées sont dominantes.
Au cours de la session sur la modélisation, l'IFREMER a présenté le travail réalisé par son Département d'écologie côtière sur la modélisation écologique 3D de la baie de Seine (modèle ELISE/SAM). Les autres communications ont porté principalement sur la modélisation du bloom de Phaeocystis (modèle COHERENS 3D + MIRO) au sud de la mer du Nord (Belgique et Pays Bas) et sur la modélisation de la mer du Nord (notamment le modèle ERSEM). Ces modèles sont tous du même type et diffèrent essentiellement par le type de couplage avec l'hydrodynamique (modèle 3D instantané pour Baie de Seine et Phaeocystis, modèle en boîtes avec circulation résiduelle pour ERSEM), et par le raffinement plus ou moins important de certains compartiments biologiques selon le problème étudié. Ils permettent dans l'ensemble de reproduire de manière satisfaisante le cycle des éléments nutritifs et du phytoplancton. Un des objectifs majeurs de ces modèles est de pouvoir tester des scénarios de réduction d'apports d'éléments nutritifs.

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La chlorophylle en baie de Seine, d'après une image du satellite Seawifs

Pour en savoir plus

Le programme de l'atelier et le résumé des principales communications
http://www.cefas.co.uk/eutwork/default.htm

Les modèles du département d'écologie côtière de l'IFREMER
http://www.ifremer.fr/delec/modeles/modeles.htm

le rapport de l'IFREMER pour la Commission Européenne

L'eutrophisation des eaux marines et saumâtres en Europe, en particulier en France / Ifremer, février 2001 - Document Pdf

Le programme Seine-Aval
http://seine-aval.crihan.fr//

CIEM
http://www.ices.dk/

OSPAR
http://www.ospar.org/fr/html/welcome.html

 

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