Sternaspis scutata (Ranzani, 1817) et biomasses individuelles de Laonice cirrata et Lumbrineris latreilli
IV.2.3. Estimation du temps de restauration
Pour mémoire, le niveau de restauration du peuplement des clapages a été estimé par rapport à la station SLT Fos, qui a été utilisée comme témoin.
IV.2.3.1. Méthodologie
La méthode utilisée pour estimer le niveau de restauration du peuplement a fait appel aux calculs des distances euclidiennes entre les observations. En biologie, on utilise le terme de distance pour désigner la différence mesurée entre deux individus, deux populations ou deux sites. Ces calculs font appel à des matrices de distances qui sont des matrices carrées (n lignes et n colonnes), symétriques, contenant des nombres positifs et ayant des éléments nuls sur la diagonale. Parmi la multitude de formules de calculs de distances, une a été retenue : la distance canonique. Cette distance a été calculée à partir des fréquences relatives des taxa, ce qui présente l’avantage d’être à la fois qualitatif et quantitatif :
Distance canonique : =
∑
n=(
−)
La matrice de distance a été calculée à l’aide du logiciel ADE4® (Chessel et al., 2004) à partir de chacun des réplicats de SLT Fos et de PA et de l’ensemble des taxa présents. La matrice obtenue était donc constituée de 77 lignes et 77 colonnes. Dans cette matrice, la distance PA-SLT Fos (dPA-SLT-Fos) a été relevée à tous les réplicats (9 points sauf en mars 2004) de chacune des campagnes. L’évolution temporelle de dPA-SLT-Fos a ainsi pu être suivie.
Dans l'hypothèse d'une évolution linéaire au cours du temps, une régression linéaire du type k varie pas et (3) les peuplements de PA et SLT Fos varient et se rapprochent l’un de l’autre.
L’estimation de la distance entre chaque réplicat et ceux de mars 2004 (dFosmars04-Fos(i)) permet de savoir si, oui ou non, le peuplement de SLT Fos a varié. Afin de visualiser les variations par rapport à SLT Rhône, la distance de PA par rapport à SLT Rhône (dPA-SLT Rhône) a également été calculée selon la même méthode.
Le Peuplement Benthique & Ses Relations Avec Le Sédiment La restauration du peuplement des sédiments clapés
Dans l’hypothèse d’une diminution de dPA-SLT-Fos qui traduirait les phénomènes de restauration du peuplement à PA, le moment où la restauration pourra être considérée comme achevée a été défini comme l'instant où dPA-SLT-Fos = 0, c’est à dire le moment où la droite de régression coupe l’axe des abscisses. Une bande de confiance (95 %) autour de la droite de régression a permis de donner une fourchette autour de ce moment.
Figure IV 18 : Schéma explicatif de l’hypothèse sous jacente à la diminution de la distance PA-SLT Fos (d PA-SLT Fos). Si la distance PA-SLT Fos diminue, elle peut être due au rapprochement du peuplement de PA vers celui de SLT Fos, de l’inverse ou encore de la variation concomitante des deux l’un vers l’autre.
IV.2.3.2. Résultats
La distance canonique dPA-SLT Fos a diminué de façon significative au cours du temps.
Comprise entre 31,9 et 42,2 en mars 2004, elle était comprise entre 11,6 et 23 en juillet 2006.
L’équation de la courbe de régression établie était dPA-SLTFos =−0,8t+41,3 avec t en mois, R² = 0,74*** (Figure IV 19 a). L’extrapolation à partir de la courbe de régression a permis de situer le moment où dPA-SLT Fos coupait l’axe des abscisses entre 49 et 60 mois après les travaux avec une intersection à 54 mois soit 4,5 ans. Cela situe la restauration au cours du premier semestre 2008.
La distance (dSLTFosmars04-SLTFos(i)) n’a pas montré de variation temporelle significative Distance PA-SLT Fos diminue
Le Peuplement Benthique & Ses Relations Avec Le Sédiment La restauration du peuplement des sédiments clapés
(Figure IV 19b) alors que (dPAmars04-PA(i)) a augmenté (dPAmars04-PAi =1,08t+15,20 avec t en mois; R² = 0,72***). La diminution de dPA-SLT Fos était donc due au rapprochement du peuplement de PA vers celui de SLT Fos.
Figure IV 19 : Variation de la distance canonique entre PA et SLT Fos (dPA-SLT Fos) au cours du temps (a) et de la distance canonique dSLT Fosmars04-SLT Fosi et dPamars04-PAi.
Le Peuplement Benthique & Ses Relations Avec Le Sédiment Relations "macrofaune-sédiments"
La distance de PA par rapport à SLT Rhône (dPA-SLT Rhône) était plus faible que d PA-SLT Fos au début l'étude. Cette configuration s'est inversée avant la fin de la période d'étude en raison de la diminution de dPA-SLT Fos beaucoup plus forte que celle de dPA-SLT Rhône
(Figure IV 20).
Figure IV 20 : Variation de la distance canonique entre PA et SLT Rhône (dPA-SLT Rhône) au cours du temps.
IV I V. .3 3. . R R e e l l a a t t i i o o n n s s " " m m a a c c r r o o f f a a u u n n e e - - s s é é d d i i m m e e n n t t s s " "
IV.3.1. Introduction
La compréhension de la régulation de la composition des peuplements benthiques dépend de notre connaissance de la variété des facteurs biotiques et abiotiques et de leurs éventuelles interactions (Posey, 1990). Les populations benthiques sont dépendantes à la fois de la colonne d'eau par les phénomènes de "couplage pélago-benthique" (Graf, 1992) et, au niveau sédimentaire, d'un ensemble de paramètres biotiques et abiotiques variés (1999). Dans les substrats meubles, les facteurs biotiques les plus importants sont les interactions interspécifiques telles que la prédation ou la compétition, pour l'espace ou la ressource, mais aussi les interactions entre les adultes et les larves (ingestion des larves, gêne à l'installation de nouvelles larves, sécrétion de substances chimiques défavorables, disponibilité des abris…). Les facteurs physiques identifiés sont nombreux et variés et les principaux sont la
Le Peuplement Benthique & Ses Relations Avec Le Sédiment Relations "macrofaune-sédiments"
texture des sédiments, la quantité et la disponibilité de la nourriture et les mouvements hydrodynamiques. À ces facteurs s'ajoutent l'hypoxie, la chimie du substrat et l'éventuelle présence de contaminants. Les interactions indirectes telles que les effets de la bioturbation sont également des facteurs importants influençant la répartition des organismes. Au niveau de la matière organique, la quantité, la disponibilité et surtout la qualité de la matière organique influencent les organismes benthiques (Grémare et al., 1989; Danovaro et al., 1995b; Kang et al., 1999; Danovaro et al., 2000c; Fujii, 2007). Gayraud (2001) a mis en évidence l'influence de la porosité du sédiment des cours d'eau sur les assemblages d'espèces animales. La porosité du substrat détermine l'habitat disponible et conditionne donc l'abondance et la diversité du peuplement. La répartition des espèces dans le sédiment dépend de la capacité des animaux à pénétrer dans le sédiment en fonction de leur morphologie (taille, forme cylindrique ou aplatie…). En milieu marin, l'influence de la porosité des sédiments sur la distribution des espèces macrobenthiques reste très peu étudiée.
Les approches classiques des interactions entre les animaux benthiques et le compartiment "sédiment" font appel à la recherche de corrélations linéaires, simples ou multiples, entre les paramètres (Grémare et al., 2003; Hermand et al., 2008). Ce chapitre s'est attaché à rechercher les interactions entre les paramètres faunistiques (densité et diversité et fréquences relatives des groupes trophiques et des dix taxa issus de l'analyse des k-moyennes (cf. ci-dessus p112) et les paramètres du sédiment et de la matière organique à l'aide de corrélations simples et de régressions multiples. Dans un troisième temps, l'utilisation d'autres paramètres faunistiques (indices biotiques) a été envisagée dans ces analyses.