Chapitre I : Matériel et Méthodes
I.1. Sites d’étude
I.1.1. Description des sites de Roscoff
La principale zone d’étude de ce travail de thèse se situe sur l’Ile Verte (48°N43,8’, 3°W59,3’), un îlot rocheux situé devant la Station Biologique de Roscoff (Fig. I.1.). La partie de cette île orientée vers le continent présente une succession de ceintures de lichens et de macroalgues caractéristique des estrans rocheux abrités de milieux tempérés (Little & Kitching 1996). Sur cette île, la zone à Ascophyllum nodosum s’étend du niveau moyen de marée (6,30 m dessus du zéro marégraphique) au niveau moyen des basses mers de mortes eaux (3,30 m au-dessus du zéro marégraphique) et le substrat est un mélange de grandes zones rocheuses et de blocs de dimensions variables.
Figure I.1. : Localisation du site de l’Ile Verte à Roscoff (a) et zones à Fucus serratus, en premier plan, et à Ascophyllum nodosum, plus haut sur l’estran, sur le site de l'Ile Verte à Roscoff (b).
La zone à A. nodosum est suivie par une zone à Fucus serratus, qui s’étend du niveau moyen des basses mers de mortes eaux jusqu’au niveau moyen des basses mers et se caractérise plutôt par un mélange de cailloux et de quelques petits blocs rocheux. C’est sur ce site qu’ont eu lieu l’étude du métabolisme de la zone à A. nodosum et la comparaison avec le métabolisme des zones à F. serratus et F. vesiculosus, l’étude expérimentale sur la zone à A. nodosum et une partie de l’étude du réseau trophique de la zone à A. nodosum (Tableau I.1.).
Tableau I.1. : Calendrier des mesures réalisées sur les sites d’études de cette thèse. N, D, PSLC, WCaCO3 = densités, diamètre rostro-carénal, poids sec libre de cendre et poids de calcaire moyens des cohortes des balanes, l et c = longueurs totales et circonférences maximales des individus d’A. nodosum, δ13C et δ15N = signatures isotopiques du carbone et de l’azote, PPN = production primaire nette de la communauté benthique, PPB = production primaire brute de la communauté, RC = respiration de la communauté benthique, Chl a = concentration de chlorophylle a, P/E = mesure de la production primaire en fonction de l’irradiance, PAR = radiations actives pour la photosynthèse. Les flèches indiquent le début et la fin de la période de thèse.
Contrairement aux estrans rocheux abrités, les zones rocheuses exposées à un plus fort hydrodynamisme sont caractérisées par une relative absence de macroalgues et par la présence de fortes densités de macrofaune sessile (Little & Kitching 1996). Deux sites d’étude représentatifs de ces zones ont été choisis, le premier devant le vivier de la Station Biologique de Roscoff, et le deuxième devant la Souris (Fig. I.2.). Le site 1 est un bloc de granit (48°N43,686’, 3°W59,282’) situé à 5,15 m au dessus du zéro marin tandis que le site 2 est la face verticale d’un
marin. Le site 1 est recouvert en proportions comparables par les cirripèdes Chthamalus montagui et Elminius modestus tandis que le site 2 est recouvert à 99% par E. modestus. La production organique, calcaire et les flux de CO2 associés à ces processus chez les deux espèces de cirripèdes ont été estimés sur les deux sites. En parallèle, des mesures in situ du métabolisme global sont réalisées sur le site 1. Ces mesures directes des flux de CO2 vont permettre de comparer le métabolisme global des zones à canopées algales de l’étage médiolittoral à un estran rocheux de même niveau marégraphique naturellement dépourvu de macroalgues afin de mieux appréhender le rôle de ces canopées, et les potentielles conséquences de leur disparition, dans le fonctionnement de leurs zones.
Figure I.2. : Localisation des zones à balanes sur le site 1 (a), devant la Souris, et le site 2 (b), devant le vivier de la Station Biologique de Roscoff.
I.1.2. Description des sites supplémentaires le long des côtes bretonnes
Cinq autres sites ont permis de compléter les études réalisées sur le site de l’Ile Verte à Roscoff. Le premier site se trouve à Penmarc’h (Fig. I.3.) le long d’un transect qui s’étend de 47°N47,786’ – 4°W22,600’ à 47°N47,789’ – 4°W22,605’, sur l’estran situé devant le phare d’Eckmühl. Il s’agit d’un platier rocheux très abritée dont le substrat est caractérisé par la présence de blocs rocheux plus ou moins gros. Du fait de la faible pente de cet estran, la zone à Ascophyllum nodosum y est particulièrement étendue (Fig. I.3.). Le deuxième site se trouve au nord est de l’Ile de Molène, le long d’un transect qui s’étend de 48°N24,301’ – 4°W56,703’ à 48°N24,297’ – 4°W56,699’, sur une zone plus abrupte mais tout aussi protégée et dominée par de gros blocs de granit.
Figure I.3. : Sites d’échantillonnage des stocks d’A. nodosum et de la diversité associée à la canopée le long des côtes bretonnes (a) et zone à Ascophyllum nodosum sur le site de Penmarc’h (b).
Le troisième site se trouve à Coulouarn, à l’embouchure de l’Aber Benoît, le long d’un transect allant de 48°N34,548’ – 4°W38,708’ à 48°N34,544’ – 4°W38,701’, sur une île de blocs rocheux où la zone à A. nodosum est assez courte. Le quatrième et le cinquième site se trouvent sur l’Ile de Bréhat, respectivement à l’ouest (de 48°N50,638’ – 3°W0,679’ à 48°N 50,644’ – 3°W0,680’) et à l’est (de 48°N50,379’ – 2°W59,807’ à 48°N50,386’ – 2°W59,807’) de l’île. Ces deux sites sont particulièrement abrités et la zone à A. nodosum s’y trouve sur une zone rocheuse légèrement recouverte de sables et légèrement envasée sur la partie est uniquement. Ces sites supplémentaires ont été choisis pour avoir tous subis une exploitation d’A. nodosum plus ou moins récente avant le début de ce travail de thèse et représentative de l’exploitation de cette macroalgue à l’échelle des côtes bretonnes. Les mesures réalisées sur ces sites ont donc permis d’établir une estimation générale de l’état des stocks exploités d’A. nodosum des côtes bretonnes et de la diversité associée à ces canopées. En parallèle avec le site de Roscoff, le site de Penmarc’h a également fait l’objet d’une étude du réseau trophique de la zone à A. nodosum.