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Comprendre les réponses des écosystèmes marins, lagunaires et aquatiques face aux changements planétaires pour optimiser la gestion, la restauration et la valorisation de ces ressources

par campana - publié le , mis à jour le

Notre objectif vise à répondre aux demandes sociétales en matière de diagnostic, d’expertise, d’ingénierie écologique et d’aide à la décision et à la remédiation. Les recherches portées ont pour objet de répondre aux enjeux actuels liés aux changements planétaires, particulièrement ceux qui touchent le fonctionnement et la dynamique des écosystèmes, la biodiversité, la vulnérabilité des organismes et des milieux, les risques sur les ressources et la santé des populations, afin de pouvoir proposer des modes de gestion durable, de restauration et de valorisation de ces ressources. Les résultats scientifiques associés à cette thématique sont présentés ci-dessous sur la base des modèles ou des processus étudiés :

2.2.1. Structure, dynamique, gestion et valorisation des communautés végétales marines et lagunaires

Les macrophytes et le phytoplancton constituent les principales ressources à la base du réseau trophique marin et lagunaire. Toute modification intervenant au niveau de ce compartiment est susceptible de bouleverser toute la chaine alimentaire. C’est dans cette optique que l’étude de ce compartiment est d’une importance capitale dans les recherches et les suivis écologiques des écosystèmes lagunaires et marins. A ce titre, il constitue de bon bioindicateur du statut écologique des milieux.
• Les travaux engagés sur les macrophytes ont montré l’importante capacité de résilience des milieux lagunaires, soumises à différentes contraintes environnementales (anthropiques et climatiques).
• Concernant les communautés phytoplanctoniques, nos travaux ont montré que toutes modifications des conditions nutritives en milieu lagunaire doivent être considérées avec attention, même si ces changements s’inscrivent dans un objectif de restauration.
Plus récemment, nos investigations s’orientent également vers la recherche de composés chimiques issus des macrophytes et des microalgues, afin d’identifier des composés d’intérêt.

Milieux lagunaires et espèces phytoplanctoniques observées en Microscopie Electronique à Balayage

2.2.2. Biodiversité et connaissance des post-larves ichtyques de Méditerranée

Les poissons côtiers démersaux représentent une ressource importante de la biodiversité marine et constituent également un compartiment très prisé par le secteur de la pêche. Cette ressource halieutique considérée comme abondante et facile d’accès est cependant fragile et menacée. La période larvaire pélagique étant une phase critique pour le recrutement de nouveaux individus chez les populations démersales, il parait important d’appréhender cette étape décisive pour mieux la comprendre et tenter d’établir des mesures compensatoires. Or, il n’est pas aisé d’estimer en Méditerranée ce maillon qui reste peu connu car très peu étudié. Sur la base de cette lacune, nous avons organisé nos recherches selon quatre axes :
- La mise au point d’une technique innovante d’identification des post-larves ichtyques de Méditerranée : APLIM (Alive Post-Larvae Identification Method).
- Le suivi de la dynamique spatio-temporelle de populations de ces jeunes stades sur la Méditerranée Nord Occidental.- L’étude du comportement de ces post-larves ichtyques sur les côtes de Corse (dispersion, alimentation, orientation, capacités physiques et sensorielles).
- Les tests de maintien de la biodiversité par relâchés de juvéniles sur habitats artificiels côtiers
Ces travaux initiés dans le cadre du programme européen Life + « Nature & Biodiversity » SUBLIMO en collaboration avec l’Université de Perpignan (2011-2015), ont également permis d’éditer un atlas d’identification des postes larves de Méditerranée Nord Occidentale à destination des professionnels de la mer (pêcheurs, gestionnaires de l’environnement, scientifiques) et de créer un Network scientifique MEDPLANET sur l’étude de ces post-larves au travers d’un réseau composé de 6 pays européens.

Atlas des post-larves de poissons de Méditerranée occidentale avec 87 fiches espèce (page de garde et exemple de fiche sur le Corb)

2.2.3. Structure, dynamique et restauration des populations naturelles d’intérêt halieutique

La gestion durable des ressources halieutiques marines est un enjeu crucial au niveau planétaire et en particulier en Méditerranée étant donné la surexploitation des stocks. Mieux comprendre les mécanismes qui gouvernent la dynamique des populations demeure un des enjeux majeurs pour mettre en place les mesures de gestion adaptées qui permettent de préserver et d’exploiter durablement les ressources naturelles marines de Méditerranée. L’étude de l’exploitation des ressources est un préalable afin de quantifier le niveau de prélèvement sur les espèces. La compréhension de la dynamique de population passe ensuite par l’étude des processus intervenant aux différentes étapes clés du cycle de vie des espèces et qui gouvernent le renouvellement de leurs populations. Enfin la zootechnie avec la maitrise de l’élevage de certaines espèces permet d’une part de développer une aquaculture durable comme alternative au prélèvement des stocks naturels et d’autre part de mettre en place des actions de restauration écologiques de populations naturelles.
Notre démarche s’est portée sur différentes espèces d’intérêt halieutique en Corse et plus largement en Méditerranée, appartenant à différents grands groupes taxonomiques et en lien fort avec les professionnels. Des études in situ et des expérimentations sur la plateforme Stella Mare (volet zootechnique) ont été conduites :
- L’oursin comestible Paracentrotus lividus. Les travaux de recherche engagés visent notamment à mieux comprendre les processus naturels responsables des variations démographiques annuelles le long du littoral corse. La démarche scientifique proposée, a pour objectif également d’apporter aux gestionnaires de l’environnement, aux pêcheurs et aux législateurs les données biologiques indispensables préalables à toute démarche active de gestion de la biodiversité ou de restauration des populations naturelles. Des expérimentations en laboratoire sont menées sur l’alimentation des jeunes stades d’oursins afin d’évaluer leur lien et impact potentiel sur les communautés phytoplanctoniques et de macroalgues. Des essais de restauration écologique sur des sites fragilisés permettront de déterminer l’efficacité et les méthodologies des processus d’amélioration artificielle du recrutement naturel des populations d’oursins en Corse. Ces travaux doivent permettre de concilier la préservation de l’espèce et le maintien des activités de pêche associés à cette ressource fragile.

Deux indivus de Paracentrotus lividus sur un lit de macrophytes


- L’huitre plate Ostrea edulis. Face à la relative pénurie qui commence à s’installer sur le marché de l’huître creuse (Crassostrea gigas) en France, l’huitre plate Ostrea edulis, de qualité gustative exceptionnelle, résistante aux différentes épizooties à l’étang de Diana (Haute-Corse), pourrait faire l’objet d’une forte demande de la part des consommateurs. L’objet de notre démarche est de mieux connaître le stock naturel d’huître plate sur l’étang de Diana, ses périodes de ponte, sa capacité de reproduction afin d’améliorer les méthodes de conservation, de gestion et de valorisation de cette ressource ostréicole sur certains sites du littoral Corse et garantir une production (pêcherie, aquaculture) viable au plan environnemental, économique et social. Les travaux portent sur la maîtrise de la production de naissains en bassin, afin de définir avec les exploitants des pratiques culturales adaptées aux sites sur lesquels ils seront réintroduits en vue d’une exploitation.

Naissains d’huitres produits en écloserie expérimentale et huitre pré-grossies à l’étang de Diana


- Le denti Dentex dentex. Les travaux portent tout d’abord sur l’étude de l’exploitation du denti aussi bien par la pêche artisanale que par la pêche récréative afin d’avoir une vision globale de l’exploitation de cette espèce fortement ciblée par les deux activités. L’âge, la croissance et la structure démographique du denti sont aussi étudiés par sclérochronologie et nos travaux ont permis de mettre en évidence le caractère longévif de l’espèce (jusqu’à 36ans). Ensuite la structure spatial du stock de denti autour de la Corse est abordée à travers une approche holistique, par combinaison de marqueurs (microsatellites, analyse de forme des otolithes et communautés de parasites), mettant en évidence une certaine territorialité sur certaines zones. Enfin la structure génétique et la phylogéographie du denti sont analysés à travers l’intégralité de son aire de répartition (Méditerranée et Atlantique) afin de mieux comprendre sa structuration spatiale génétique. Ces travaux désormais de références sur le denti ont permis de mettre en avant des perspectives de gestion adaptée pour la conservation des stocks de denti.
Au niveau zootechnique, les essais d’élevage de denti, permettent actuellement de maîtriser le cycle de développement, allant de la ponte jusqu’à l’obtention de juvéniles à partir de géniteurs issus du littoral corse. Des expérimentations sont en cours afin de définir les meilleures conditions zootechniques et en particulier de nutrition permettant le meilleur développement larvaire pour obtention de juvéniles. Ces résultats apparaissent ainsi très prometteurs en vue de la diversification de la production piscicole marine en Corse.

Denti en pleine eau
Larve de denti à J12 issue de l’écloserie expérimentale


- Le homard Homarus gammarus. Les travaux menés sur le homard ont permis de quantifier l’exploitation actuelle du homard en Corse. Les résultats confirment que le homard est une espèce peu ciblée par les pêcheurs professionnels corses avec une biomasse capturée très faible et un savoir-faire limité sur l’espèce. Par ailleurs, un suivi indépendant de la pêche réalisé sur la zone Ouest Cap Corse, a montré des niveaux d’abondance de homard extrêmement faibles sur la zone. Au niveau zootechnique la production de homards juvéniles issus de femelles grainées provenant du littoral corse a été maitrisée. Des expérimentations ont été menées permettant d’identifier une alimentation donnant le meilleur grossissement et une coloration la plus proche des homards du milieu naturel. L’aquaculture multitrophique intégrée est fondée sur le concept du recyclage, en combinant l’élevage de diverses espèces complémentaires appartenant à différents maillons de la chaîne alimentaire plutôt que de produire une seule espèce (monoculture). Nos travaux se portent ainsi actuellement sur l’élevage de juvéniles de homard sur concession piscicole marine afin de limiter l’empreinte environnementale de la pisciculture tout en augmentant les retombées économiques pour les producteurs aquacoles. Les résultats préliminaires sont tout à fait positifs en termes de croissance et de survie et de nourriture accessible aux homards.

Homard capturé lors du suivi halieutique
Larve de homard au stade II issue de l’écloserie expérimentale

2.2.4. Connaissance et rôle des interactions biologiques

La dynamique des écosystèmes, et le niveau de stabilité qui les caractérisent, sont étroitement liés aux interactions biologiques qui s’y déroulent. Parmi ces interactions, le parasitisme, souvent discret, peut-être la cause ou la conséquence de nombreuses perturbations pouvant avoir des impacts considérables en termes de biodiversité (disparition d’espèces ou de populations), de développement économique (en aquaculture par exemple) ou de santé publique (zoonoses).
Même si une très grande variété d’organismes peuvent être parasites (animaux, végétaux, champignons, protistes, bactéries, virus), nous nous intéressons particulièrement aux helminthes (vers parasites), qui regroupent notamment les Plathelminthes, les Némathelminthes et les Acanthocéphales, ainsi qu’à leurs hôtes (définitifs ou intermédiaires) évoluant en milieu aquatique.
Notre objectif est d’étudier l’interaction hôte/parasite à différents niveaux (population, individu, cellule, molécule) tout en intégrant le contexte environnemental (pollutions, introduction d’espèces, changements sociétaux). Un aspect plus fondamental de notre recherche consiste également à étudier l’ultrastructure des processus biologiques de ces parasites afin de définir de nouveaux caractères dans un but phylogénétique.

Sparicotyle chrysophrii –Parasite des branchies de la daurade en aquaculture observé au MEB. A gauche, extrémité antérieur du corps. A droite, libération des œufs.